Går vi in i 2000-talets version av Maunder Minimum? Tre forskare som studerar tre olika aspekter av solen har alla kommit fram till samma slutsats: Solens vanliga solcykler kan stängas av eller gå i viloläge. En stor minskning av solaktiviteten förväntas inträffa för nästa solcykel (cykel # 25), och vår nuvarande solcykel (# 24) kan vara den sista typiska. "Tre mycket olika typer av observationer som alla pekar i samma riktning är väldigt övertygande," sade Dr. Frank Hill från National Solar Observatory och talade vid en pressmöte i dag. "Cykel 24 kan vara den sista normala och 25 kanske inte ens hända."
Även om solen har varit aktiv nyligen eftersom den går mot solmaksimum 2013 finns det tre bevislinjer som pekar på en solcykel som kan pågå. De är: en saknad jetström, långsammare aktivitet nära solens poler och ett försvagande magnetfält, vilket betyder blekning av solfläckar. Hill tillsammans med Dr. Richard Altrock från Air Force Research Laboratory och Dr. Matt Penn från National Solar Observatory studerade oberoende de olika aspekterna av solinnredningen, den synliga ytan och koronaen och alla håller med om att cykel 25 kommer att vara kraftigt reducerat eller kanske inte alls.
Solaktivitet, inklusive antalet solfläckar, stiger och sjunker i genomsnitt cirka vart elva år - ibland är cyklerna så korta som 9 år, andra gånger är det så långt som 13 år. Solens magnetiska poler vänder om var 22: e år, så 11 år är hälften av den magnetiska intervallcykeln.
Den första bevisningsraden är en avmattning av ett plasmaflöde inne i solen, ett öst / västflöde av gaser under solens yta upptäckt via seismologi med rymdskepp som Solar Dynamics Observatory (SDO) eller SOHO och även med Global Oscillation Network Group (GONG) observationsstationer, ett system som mäter pulseringar på solytan för att förstå solens inre struktur. Plasmaflödet indikerar normalt början av bildning av solfläckar för nästa solcykel. Medan denna flod sänker sig och flyter under cykeln, har "vridningsvängningarna" - som börjar på mittlängdgrader och flyttar mot ekvatorn - och normalt börjar bildas för nästa solcykel ännu inte upptäckts.
Hill sa att ovanstående grafik är nyckeln för att förstå problemet. "Flödet för cykel 25 borde ha dykt upp 2008 eller 2009 men det har inte gjort det och vi ser inga tecken på det," sade han. "Detta indikerar att starten av cykel 25 kan bli försenad till 2021 eller 2022, med ett minimum som är så mycket som det vi just upplevde, eller kanske inte händer alls."
Den andra bevislinjen bromsar "rusa till polerna", den snabba polewardmarschen av magnetisk aktivitet som observerades i solens svaga korona. Altrock sade att aktiviteten i solkorona följer samma svängningsmönster som Hill beskrev och att de har observerat mönstret i cirka 40 år. Forskarna ser nu ett mycket svagt och långsamt mönster i denna rörelse.
"En viktig sak att förstå är att dessa underbara, känsliga koronala funktioner faktiskt är kraftfulla, robusta magnetiska strukturer som är förankrade i solens inre," sade Altrock. "Förändringar vi ser i korona återspeglar förändringar djupt inne i solen."
I ett välkänt mönster framträder ny solaktivitet först med cirka 70 graders bredd vid början av en cykel, sedan mot ekvatorn när cykeln åldras. Samtidigt skjuter de nya magnetfälten resterna av den äldre cykeln till 85 grader poleward. "I tidigare solcykler inträffade solmaksimalt när rusningen till polerna nådde en genomsnittlig latitud på 76 grader," sade Altrock. "Cykel 24 började sent och långsamt och kanske inte är tillräckligt stark för att skapa en rusning till polerna, vilket indikerar att vi kommer att se ett mycket svagt solmaksimum 2013, om inte alls. Det är inte klart om solenergi max som vi känner till det. ”
Altrock tillade att om "rusan" inte inträffar, vet ingen vad som kommer att hända i framtiden eftersom ingen har modellerat vad som sker utan detta rusa till polerna.
Den tredje bevisningsraden är en långsiktigt försvagande trend i solfläckarnas styrka. Penn, tillsammans med sin kollega William Livingston, förutspår att med cykel 25 kommer magnetfält som bryter ut på solen att vara så svaga att få om några solfläckar kommer att bildas.
Med hjälp av mer än 13 år med solfleksdata som samlats in vid McMath-Pierce-teleskopet vid Kitt Peak i Arizona observerade Penn och Livingston att den genomsnittliga fältstyrkan minskade med cirka 50 gauss per år under cykel 23 och nu i cykel 24. De observerade också den platsen temperaturerna har stigit exakt som väntat för sådana förändringar i magnetfältet. Om trenden fortsätter kommer fältstyrkan att sjunka under 1 500 gauss tröskel och fläckar försvinner till stor del eftersom magnetfältet inte längre är starkt nog för att övervinna konvektiva krafter på solytan.
"Saker bryter ut på solen," sa Penn, "men de har inte energi att skapa solfläckar."
Men tillbaka 1645-1715 var perioden känd som Maunder Minimum, en 70-årig period med praktiskt taget inga solfläckar. Maunder Minimum sammanföll med den mellersta - och kallaste delen - av Little Ice Age, under vilken Europa och Nordamerika upplevde bitter kalla vintrar. Det har inte bevisats om det finns en orsakssamband mellan låg solfläckaktivitet och kalla vintrar. Lägre jordtemperaturer har emellertid observerats under låg solfläckaktivitet. Om forskarna har rätt i sina förutsägelser, kommer vi att uppleva en liknande nedgång i temperaturer?
Hill sa att vissa forskare säger att solens aktivitet också kan spela en roll i klimatförändringarna, men enligt hans åsikt är bevisen inte tydlig. Altrock kommenterade att han inte vill sticka ut halsen om hur solens minskande aktivitet kan påverka jordens klimat, och Penn tillade att cykel 25 kan vara ett bra tillfälle att ta reda på om aktiviteten på solen bidrar till klimatförändringarna på jorden.
Källa: Southwest Research Institute, press telekonferens
Huvudbild tack vare César Cantú i Monterrey, Mexiko vid Chilidog-observatoriet. Se mer på hans webbplats, Astronomía Y Astrofotografía.
Du kan följa Space Magazine seniorredaktör Nancy Atkinson på Twitter: @Nancy_A. Följ Space Magazine för de senaste nyheterna om rymden och astronomin på Twitter @universetoday och på Facebook.
