Solens aktivitet påverkar miljöförhållandena i rymden som negativt påverkar satelliter och rymdbaserad teknik som telekommunikations- och navigationsnätverk. Solen är också den primära naturliga energikällan för jordens klimat. Solens aktivitetsnivå förändras men att förutsäga dessa förändringar har varit utmanande. Nu har ett team av två forskare från Center of Excellence in Space Sciences India vid IISER Kolkata kommit ut med en förutsägelse för den kommande solfläckscykeln som avslöjar de förväntade förhållandena i rymden under det kommande decenniet. Deras forskningsarbete visas idag i tidskriften Naturkommunikation .

Precis som vädret på jorden, det finns väder i rymden. Solen strålar ut ljus i olika färger, inklusive några som vi inte kan uppfatta såsom UV-strålar och röntgenstrålar. En konstant ström av laddade partiklar bestående av elektroner och protoner strömmar också ut från solen som genomsyrar solsystemet. Ibland släpper solen stora magnetiska stormar som rusar mot jorden i häpnadsväckande hastigheter. Dessa rymdstormar kan lamslå satelliter, lösa ut elnäten och leda till storskaliga telekommunikationsavbrott. Det har varit känt sedan en tid tillbaka att cykeln av solfläckar styr alla dessa aspekter av solaktivitet och bestämmer dess inflytande på vår rymdmiljö och klimat. Astrofysiker har försökt i årtionden att ta fram intelligenta metoder för att förutsäga framtida förekomst av solfläckar.

Solfläckar är ungefär tio gånger så stora som jorden och har magnetfält som är tio tusen gånger starkare. Dessa fläckar har observerats genom teleskop sedan Galileos tider och dessa observationer visar att det finns en cykel av solfläckar med vissa cykler som är starkare eller svagare än genomsnittet. Den nuvarande solfläckscykeln, kallad solcykel 24, är precis över och det har varit en av de svagaste cyklerna på ett sekel. Faktiskt, under de senaste decennierna, successiva solfläckscykler har avsevärt försvagats i styrka och vissa tidigare studier baserade på förenklade statistiska tillvägagångssätt har hävdat att en betydande försvagning av solens aktivitet är nära förestående, vilket resulterar i förlust av solfläckscykler. Det sista avsnittet, känd som Maunder minimum inträffade mellan 1645-1715 och sammanföll med den lilla istiden, en period av långa vintrar och global avkylning. Denna association har lett till utbredda spekulationer om att en betydligt svag solfläckscykel 25 eller ett förestående försvinnande av solfläckar under många decennier skulle lindra den globala uppvärmningen och sänka jordens temperatur.

Komplexa flöden av joner och elektroner inuti solen producerar dessa magnetiska solfläckar. Deras skapelse är dold för vår syn och det enda sättet att förstå hur de bildas är genom datormodeller som förlitar sig på att lösa en uppsättning komplicerade matematiska ekvationer. Genom att kombinera två olika datormodeller av solen baserade på sådana ekvationer, en för att studera förhållanden i dess inre där solfläckar skapas och den andra för dess yta där solfläckar förstörs, Dibyendu Nandi, Professor vid IISER Kolkata och en Associate vid IUCAA och hans Ph.D. Student Prantika Bhowmik har tagit fram en ny teknik för att förutsäga nästa solfläckscykel. Deras teknik har varit mycket framgångsrik för att matcha observationer av solfläcksaktivitet under de senaste hundra åren – en första för alla lag i världen. Deras metod gör det också möjligt att göra förutsägelser nästan ett decennium innan nästa solfläckscykelaktivitet toppar i styrka – återigen en första.

Avgörande, de indiska forskarna förutspår att nästa solfläckscykel inte skulle vara obetydlig. Deras ensembleprognos antyder överraskande nog att den till och med kan vara starkare än cykeln som precis tar slut. De förväntar sig att nästa cykel börjar stiga om ungefär ett år efter slutet av den nuvarande solfläckscykelns minimum och toppar 2024. Bhowmik och Nandi förutspår att miljöförhållandena i rymden under det kommande decenniet skulle vara liknande eller något hårdare jämfört med det senaste decenniet. De hittar inga bevis för ett förestående försvinnande av solfläckscykler och drar därför slutsatsen att spekulationer om en förestående solinducerad kylning av det globala klimatet är mycket osannolikt.