Solen taget af SOHO den februar. Billedkredit: SOHO Klik for større billede
Solforskere mener, at de endelig får et greb om at forudsige Solens cykler. Astronomer har fulgt de to store strømme af plasma, der bundet solens cyklusser. Den ene fungerer som et transportbånd og trækker plasma fra polerne til ækvator, og den anden strækkes, da solen roterer hurtigere ved ækvator end ved polerne. Dette får solens magnetiske felt til at koncentrere sig, hvilket skaber solmaksimum.
Forskere forudsiger, at den næste solaktivitetscyklus vil være 30 til 50 procent stærkere end den foregående og op til et år for sent. Nøjagtigt forudsigelse af solcyklusserne vil hjælpe med at planlægge virkningerne af solstorme. Stormene kan forstyrre satellitbaner og elektronik; forstyrre radiokommunikation; skadesystemer; og kan være farligt for ubeskyttede astronauter.
Det gennembrud "solklima", der blev forudsagt af Mausumi Dikpati og kolleger ved National Center for Atmospheric Research i Boulder, Colo, blev lavet med en kombination af computersimulering og banebrydende observationer af solenergiindretningen fra rummet ved hjælp af NASAs Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) . NASAs Living With a Star-program og National Science Foundation finansierede forskningen.
Solen gennemgår en ca. 11-årig aktivitetscyklus, fra stormfuld til stille og tilbage igen. Solstorme begynder med sammenfiltrede magnetiske felter, der genereres af solens skurrende elektrisk ladede gas (plasma). Ligesom et gummibånd, der er snoet for langt, kan solcellemagnetiske felter pludselig klikke til en ny form og frigive enorm energi som en flare eller en koronal masseudkast (CME). Denne voldsomme solaktivitet forekommer ofte i nærheden af solflekker, mørke områder på solen forårsaget af koncentrerede magnetfelter.
At forstå plasmaflow i solens indre er afgørende for at forudsige solaktivitetscyklussen. Plasmastrømme i solen transporterer, koncentrerer og hjælper med at sprede solmagnetiske felter. ”Vi forstod disse strømme på en generel måde, men detaljerne var uklare, så vi kunne ikke bruge dem til at fremsætte forudsigelser før,” sagde Dikpati. Hendes artikel om denne forskning blev offentliggjort i den 3. marts onlineudgave af Geophysical Research Letters.
Den nye teknik med "helioseismologi" afslørede disse detaljer ved at lade forskerne se inde i solen. Helioseismologi sporer lydbølger, der genlyder inde i solen for at opbygge et billede af det indre, svarende til den måde, en ultralydscanning bruges til at skabe et billede af en ufødt baby.
To større plasmaflow styrer cyklussen. Den første fungerer som et transportbånd. Dybt under overfladen flyder plasma fra polerne til ækvator. Ved ækvator stiger plasmaet og flyder tilbage til polerne, hvor det synker og gentages. Den anden strøm fungerer som en taffy pull. Solens overfladelag roterer hurtigere ved ækvator, end det gør i nærheden af polerne. Da det storskala solmagnetiske felt krydser ækvatoren, når det går fra pol til pol, bliver det viklet rundt om ækvator igen og igen ved den hurtigere rotation der. Det er dette, der med jævne mellemrum koncentrerer det solmagnetiske felt, hvilket fører til toppe i solstormaktivitet.
”Præcise helioseismiske observationer af 'transportbånd' flowhastighed ved Michelson Doppler Imager (MDI) -instrumentet ombord på SOHO gav os et gennembrud,” sagde Dikpati. ”Vi ved nu, at det tager to cyklusser at fylde halvdelen af bæltet med magnetfelt og yderligere to cyklusser for at fylde den anden halvdel. På grund af dette afhænger den næste solcyklus af egenskaber fra så langt tilbage som 40 år tidligere - solen har en magnetisk 'hukommelse'. ”
Det magnetiske dataindgang kommer fra SOHO / MDI-instrumentet og historiske poster. Computeranalyse af de sidste otte års magnetiske data stemte overens med de faktiske observationer i de sidste 80 år. Holdet tilføjede magnetiske data og kørte modellen fremover i 10 år for at få deres forudsigelse for den næste cyklus. Solen er i den stille periode for den aktuelle cyklus (cyklus 23).
Holdet forudser, at den næste cyklus vil begynde med en stigning i solaktivitet i slutningen af 2007 eller begyndelsen af 2008, og der vil være 30 til 50 procent flere solflekker, fakkel og CME'er i cyklus 24. Dette er ca. et år senere end forudsigelsen tidligere metoder, der er afhængige af statistikker som styrken af det store solmagnetiske felt og antallet af solflekker for at foretage estimater for den næste cyklus. Dette arbejde vil blive avanceret med flere detaljerede observationer fra Solar Dynamics Observatory, der planlægges lanceret i august 2008.
SOHO er et projekt med internationalt samarbejde mellem NASA og Det Europæiske Rumorganisation. For billeder, der forklarer dataene på Internettet, kan du besøge:
http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/solar_cycle_graphics.html
Original kilde: NASA News Release
