Den långa lugnet i solfläckar i slutet av solcykeln 23 var inte bara foder för globala kylförutsägelser - det gav solfysikerna mycket att studera. Huvudförfattare Dibyendu Nandy, från Indian Institute of Science Education and Research i Kolkata, och hans kollegor rapporterar i Natur idag att den långa strängen av solflekkfria dagar mellan solcyklerna 23 och 24 kan direkt korrelera med hastigheten på det nord-sydliga flödet av plasma mot solens ekvator. Deras collage ovan visar magnetfält i solens inre simulerade med en soldynamomodell (centrum) och den observerade solkorona i två olika faser av solaktivitet: En lugn fas under det senaste, ovanligt långa minimum, till höger, och en jämförelsevis aktiv fas som följer minimum, till vänster.
Solens magnetiska aktivitet varierar med jämna mellanrum och visar en ~ 11-årig cykel som kan övervakas genom att observera frekvensen och platsen för solfläckar. Solfläckar är starkt magnetiserade regioner som genereras av solens inre magnetfält och är platserna för solstormar som skapar vackra auroror men också utgör faror för satelliter, navigeringsteknologi som GPS och kommunikationsinfrastrukturer.
Mot slutet av solcykeln 23, som toppade 2001 och avvecklades 2008, gick Suns aktivitet in i ett förlängd minimum, kännetecknat av ett mycket svagt polärt magnetfält och ett ovanligt stort antal dagar utan solfläckar: 780 dagar mellan 2008 och 2010 I ett typiskt solminimum blir solen platsfri i cirka 300 dagar, vilket gör det sista minimumet till det längsta sedan 1913.
Studieförfattarna genomförde magnetiska dynamosimuleringar av 210 solfläckcykler som sträckte sig över cirka 2000 år medan de varierade hastigheten på solens inre meridionala (nord-syd) plasmaflöde. Solens plasma flödar ungefär som jordens havströmmar: stiger vid ekvatorn, strömmar mot polerna, sjunker sedan och flyter tillbaka till ekvatorn. Med en typisk hastighet på 40 mil per timme tar det cirka 11 år att skapa en slinga.
Nandy och hans kollegor upptäckte att solens plasmafloder snabbare och långsammare som ett felaktigt transportband, antagligen på grund av komplicerad återkoppling mellan plasmaflödet och solmagnetiska fält.
"Det är som en produktionslinje - en avmattning sätter avståndet mellan slutet av den sista solcykeln och början av den nya," sa studiens medförfattare Andres Munoz-Jaramillo, en gästforskare vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics .
Specifikt, författarna skriver, ett snabbt flödesflöde under den första halvan av en cykel, följt av ett långsammare flöde under den andra halvan, leder till ett djupt solfläckarminimum - och kan återge de observerade egenskaperna för cykel 23-minimum.
Nandy och hans kollegor säger fortsatta solobservationer kommer att vara nyckeln till att bekräfta och utarbeta modelleringsresultaten.
"Vi räknar med att NASA: s nyligen lanserade Solar Dynamics Observatory kommer att ge mer exakta begränsningar för strukturen i plasmaflödena djupt i solens inre, vilket kan vara användbart för att komplettera dessa simuleringar," skriver de.
Källa: Nature and the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
