De zon lijkt eindelijk echt wakker te worden uit de lange sluimer van de afgelopen cyclus. De oorzaak van de meest recente pauze in de activiteit van de zon is enigszins raadselachtig, maar kan worden verklaard door de 'transportband' van plasma dat circuleert in de chromosfeer en de fotosfeer van de zon. Hoe ver deze plasma-transportband zich onder de zon uitstrekt, kan de duur van zonnecycli sterk beïnvloeden.
In een recent artikel gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrievenDr. Mausumi Dikpati van het High Altitude Observatory National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colorado en haar team hebben gegevens van het Mount Wilson Observatory gemodelleerd voor de duur van de laatste zonnecyclus. Toen ze oppervlaktedopplermetingen van de stroming van plasmastromen die onder het oppervlak van de zon lopen analyseerden en modelleren, ontdekten ze dat de stroming zich helemaal uitstrekte tot aan de polen.
Dit in tegenstelling tot gegevens van eerdere zonnecycli van gemiddelde lengte, waarbij de meridionale plasmastroom - of de transportband van de zon - slechts tot ongeveer 60 graden noorderbreedte stroomde. Deze stroom is niet anders dan de thermohaliene circulatie hier op aarde, waarbij de oceaan warmte over de hele wereld transporteert.
Dr. Dikpati zei in een e-mailinterview: "Dit is de eerste keer dat de transportband van de zon nauwkeurig genoeg is gemeten voor twee opeenvolgende cycli (cycli 22 die ongeveer 1986-1996.5 beslaan en cyclus 23 die 1996.5-2009 overspannen). Uit deze gegevens weten we nu dat cyclus 22 een kortere transportband had die slechts tot 60 graden breedtegraad reikte, terwijl cyclus 23 een lange transportband had die zich helemaal tot aan de paal uitstrekte. ”
De cycli van de zon zijn nauw verbonden met het magnetische veld dat onze dichtstbijzijnde ster doordringt. Gigantische lussen van het magnetische veld van de zon veroorzaken zonnevlekken en naarmate de contouren van het magnetische veld veranderen tijdens de cyclus van de zon, worden er meer of minder zonnevlekken gezien, evenals zonnevlammen en andere activiteit. Er is altijd een gebrek aan zonnevlekken tussen de cycli, maar het minimum aan het einde van cyclus 23 was ongebruikelijk lang.
De transportband van plasma dat in de chromosfeer en de fotosfeer stroomt, sleept in wezen de magnetische flux van de zon mee. Omdat de omvang van de transportband een hogere breedtegraad bereikte, duurde het langer voordat de magnetische flux terugkeerde naar de evenaar, wat resulteerde in de vertraging van zonnevlekken die het begin van cyclus 24 markeerden.
Dr. Dikpati en haar team hebben vastgesteld dat het niet de snelheid van de stroming van de plasmatransportband was die de zonnecyclus verlengde, maar de mate in hogere breedtegraden en langzamere terugkeer naar de evenaar. Hoewel de snelheid van de transportband de afgelopen vijf jaar wat hoger was dan normaal, reikte deze ook veel verder dan tijdens een normale cyclus.
Dr. Dikpati zei over het gebruik van gegevens van eerdere zonnecycli om hun model van de transportband beter te verfijnen:
Van dezelfde gegevensbron (Mount Wilson-gegevens van Roger Ulrich) is er ook een bewijs van een korte transportband in cycli 19, 20 en 21. Al deze cycli hadden periodes (10,5 jaar) zoals cyclus 22. Terug daarboven hopen we dat anderen in de gemeenschap zullen zoeken naar bewijs van de breedte van de transportband in zelfs eerdere cycli. In feite geeft de theorie van de transportband op hoge breedtegraden aan dat een kortere transportband vaker in de zon zou moeten voorkomen, eerder zou deze lange transportband in cyclus 23 de uitzondering kunnen zijn. Er zijn al aanwijzingen uit Mount Wilson-gegevens dat aan het begin van cyclus 24 de transportband weer korter wordt, wat suggereert dat cyclus 24 meer op cycli van 19-22 gaat lijken.
Door een beter model te krijgen van het samenspel tussen de plasmastroom en het magnetische veld van de zon, kunnen zonnewetenschappers mogelijk de lengte van toekomstige en voorbije zonnecycli beter voorspellen en verklaren.
Dr. Dikpati zei: “De transportband regelt ook het geheugen van de zon over zijn magnetische eigenschappen uit het verleden. Dit is een belangrijk ingrediënt voor het bouwen van voorspellingsmodellen voor zonnecycli. ”
Bron: Geophysical Research Letters, e-mailinterview met Dr. Mausumi Dikpati
