Kredit:Unsplash/CC0 Public Domain
I direkt motsats till den officiella prognosen, ett team av forskare ledda av National Center for Atmospheric Research (NCAR) förutspår att solfläckscykeln som startade i höstas kan vara en av de starkaste sedan registreringen började.
I en ny artikel publicerad i Solfysik , forskargruppen förutspår att solfläckscykel 25 kommer att nå en topp med ett maximalt antal solfläckar någonstans mellan cirka 210 och 260, vilket skulle sätta den nya cykeln i sällskap med de få bästa som någonsin observerats.
Cykeln som precis tog slut, Solfläckscykel 24, toppade med ett antal solfläckar på 116, och konsensusprognosen från en panel av experter som sammankallats av National Aeronautics and Space Administration (NASA) och National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) förutspår att Sunspot Cycle 25 kommer att vara lika svag. Panelen förutspår ett topptal för solfläckar på 115.
Om den nya NCAR-ledda prognosen håller, det skulle ge stöd till forskargruppens oortodoxa teori – detaljerad i en serie artiklar publicerade under det senaste decenniet – att solen har överlappande 22-åriga magnetiska cykler som samverkar för att producera det välkända, cirka 11-årig solfläckscykel som en biprodukt. De 22-åriga cyklerna upprepas som ett urverk och kan vara en nyckel till att äntligen göra exakta förutsägelser av tidpunkten och naturen för solfläckscykler, såväl som många av de effekter de ger, enligt studiens författare.
"Forskare har kämpat för att förutsäga både längden och styrkan av solfläckscykler eftersom vi saknar en grundläggande förståelse för mekanismen som driver cykeln, " sa NCARs biträdande direktör Scott McIntosh, en solfysiker som ledde studien. "Om vår prognos stämmer, vi kommer att ha bevis på att vårt ramverk för att förstå solens interna magnetiska maskin är på rätt väg.
Den nya forskningen stöddes av National Science Foundation, som är NCAR:s sponsor, och NASA:s Living With a Star-program.
Solfläckscykel 25 börjar med en smäll; vad kommer att följa?
I McIntoshs tidigare arbete, han och hans kollegor skissade konturerna av en 22-årig förlängd solcykel med hjälp av observationer av koronala ljuspunkter, tillfälliga flimmer av extremt ultraviolett ljus i solatmosfären. Dessa ljusa punkter kan ses marschera från solens höga breddgrader till ekvatorn under cirka 20 år. När de korsar mellanbreddgraderna, de ljusa punkterna sammanfaller med uppkomsten av solfläcksaktivitet.
McIntosh tror att de ljusa punkterna markerar färden av magnetfältsband, som sveper sig runt solen. När banden från norra och södra halvklotet – som har motsatt laddade magnetfält – möts vid ekvatorn, de ömsesidigt utplånar varandra vilket leder till en "terminator"-händelse. Dessa terminatorer är avgörande markörer på solens 22-årsklocka, McIntosh säger, eftersom de flaggar slutet på en magnetisk cykel, tillsammans med dess motsvarande solfläckscykel – och fungerar som en trigger för att följande magnetiska cykel ska börja.
Medan en uppsättning av motsatt laddade band är ungefär halvvägs genom sin migration mot ekvatorialträffen, en andra uppsättning dyker upp på höga breddgrader och börjar sin egen migrering. Även om dessa band uppträder på höga breddgrader med en relativt konsekvent hastighet - vart elfte år - saktar de ibland ner när de korsar mellanbreddgraderna, vilket verkar försvaga styrkan i den kommande solcykeln.
Detta händer eftersom avmattningen verkar för att öka den tid som de motsatt laddade uppsättningarna av band överlappar och stör varandra inuti solen. Avmattningen förlänger den aktuella solcykeln genom att skjuta ut terminatorhändelsen i tid. Att flytta ut terminatorn i tid har effekten av att tära på punktproduktiviteten för nästa cykel.
"När vi ser tillbaka på det 270 år långa observationsprotokollet av terminatorhändelser, vi ser att ju längre tid det tar mellan terminatorerna, desto svagare nästa cykel, " sa studiens medförfattare Bob Leamon, en forskare vid University of Maryland Baltimore County. "Och, omvänt, ju kortare tid mellan terminatorer, desto starkare är nästa solcykel.
Denna korrelation har varit svår för forskare att se tidigare eftersom de traditionellt har mätt längden på en solfläckscykel från solminimum till solminimum, som definieras med ett medelvärde snarare än en exakt händelse. I den nya studien, forskarna mätte från terminator till terminator, vilket möjliggör mycket större precision.
Medan terminatorhändelser inträffar ungefär vart elfte år och markerar början och slutet av solfläckscykeln, tiden mellan terminatorer kan variera med år. Till exempel, Solfläckscykel 4 började med en terminator 1786 och slutade med en terminator 1801, en aldrig tidigare skådad 15 år senare. Följande cykel, 5, var otroligt svag med en toppamplitud på bara 82 solfläckar. Den cykeln skulle bli känd som början på "Dalton" Grand Minimum.
Liknande, Solfläckscykel 23 började 1998 och slutade inte förrän 2011, 13 år senare. Solfläckscykel 24, som bara tar slut, var ganska svag också, men den var också ganska kort – bara 10 år lång – och det är grunden för den nya studiens hausseartade förutsägelse att Sunspot Cycle 25 kommer att vara stark.
"När du har identifierat terminatorerna i de historiska dokumenten, mönstret blir tydligt, " sa McIntosh. "En svag solfläckscykel 25, som samhället förutspår, skulle vara en fullständig avvikelse från allt som data har visat oss fram till denna punkt.