Cirka hvert 11. år bliver solen voldsomt aktiv og viser en magnetisk aktivitet for både aurora-seere og sungazere. Men timingen for solcyklussen er langt fra præcis, hvilket gør det svært at bestemme den nøjagtige underliggende fysik.
Typisk bruger astronomer solpunkter til at kortlægge solcyklussens forløb, men nu har et internationalt team af astronomer opdaget en ny markør: lyspunkter, små lyspunkter i solatmosfæren, der giver os mulighed for at observere den konstante uro af materiale inde i solen.
De nye markører giver en ny metode til at forstå, hvordan Solens magnetfelt udvikler sig over tid, hvilket antyder en dybere og længere cyklus.
En velopdragen sol vipper sine nord- og sydmagnetiske poler hvert 11. år. Cyklussen begynder, når feltet er svagt og dipolært. Men solens rotation er hurtigere ved sin ækvator end ved dens poler, og denne forskel strækker og sammenfiltrer magnetfeltlinjerne og producerer i sidste ende solflekker, prominenser og undertiden fakkel.
"Solflekker har været den flerårige markør for at forstå de mekanismer, der styrer solens indre," sagde hovedforfatter Scott McIntosh fra National Center for Atmospheric Research i en nyhedsmeddelelse. ”Men processerne, der skaber solflekker, er ikke godt forstået og langt mindre dem, der styrer deres migration, og hvad der driver deres bevægelse.”
Så McIntosh og kolleger udviklede en ny sporingsudtænkning: pletter med ekstrem ultraviolet og røntgenlys, kendt som lyspunkter i solens atmosfære eller korona.
”Nu kan vi se, at der er lyse punkter i solatmosfæren, der fungerer som bøjer, der er forankret i det, der foregår meget dybere nede,” sagde McIntosh. ”De hjælper os med at udvikle et andet billede af det indre af solen.”
McIntosh og kolleger gravede gennem det væld af data, der var tilgængelige fra Solar and Heliospheric Observatory og Solar Dynamics Observatory. De bemærkede, at flere bånd af disse markører også bevæger sig jævnt mod ækvator over tid. Men de gør det på en anden tidsplan end solflekker.
Ved minimumssol kan der være to bånd i den nordlige halvkugle (et positivt og et negativt) og to bånd på den sydlige halvkugle (et negativt og et positivt). På grund af deres nærhed annullerer bånd med modsat ladning let hinanden, hvilket får solens magnetiske system til at være roligere og frembringe færre solflekker og udbrud.
Men når de to bånd med lav breddegrad når ækvator, annullerer deres polariteter hinanden, og båndene forsvinder pludseligt - en proces, der i gennemsnit tager 19 år.
Solen står nu tilbage med kun to store bånd, der er vandret til ca. 30 graders breddegrad. Uden det nærliggende band annullerer polariteterne ikke. På dette tidspunkt begynder Solens rolige ansigt at blive voldsomt aktivt, da solflekker begynder at vokse hurtigt.
Solmaksimum varer imidlertid kun så længe, fordi processen med at generere et nyt bånd med modsat polaritet allerede er begyndt på høje breddegrader.
I dette scenarie er det magnetbåndets cyklus, der virkelig definerer solcyklussen. ”Således kan den 11-årige solcyklus betragtes som overlapningen mellem to meget længere cyklusser,” sagde medforfatter Robert Leamon fra Montana State University i Bozeman.
Den rigtige test kommer dog med den næste solcyklus. McIntosh og kolleger forudsiger, at Solen vil gå ind i et solminimum et eller andet sted i sidste halvdel af 2017, og de første solpunkter i den næste cyklus vil komme til udgangen af 2019.
Resultaterne er blevet offentliggjort i 1. udgave af Astrophysical Journal og er tilgængelige online.
