The Sun genomen door SOHO op feb. Afbeelding tegoed: SOHO Klik om te vergroten
Zonnewetenschappers denken dat ze eindelijk grip krijgen op het voorspellen van de cycli van de zon. Astronomen hebben de twee belangrijkste plasmastromen gevolgd die de cycli van de zon bestonden. De ene werkt als een transportband en trekt plasma van de polen naar de evenaar, en de andere wordt uitgerekt omdat de zon sneller draait aan de evenaar dan aan de polen. Dit zorgt ervoor dat het magnetische veld van de zon zich concentreert, waardoor het zonnemaximum ontstaat.
Wetenschappers voorspellen dat de volgende cyclus van zonneactiviteit 30 tot 50 procent sterker zal zijn dan de vorige en tot een jaar te laat. Door de zonnecycli nauwkeurig te voorspellen, kunt u plannen voor de effecten van zonnestormen. De stormen kunnen satellietbanen en elektronica verstoren; interfereren met radiocommunicatie; schade aan energiesystemen; en kan gevaarlijk zijn voor onbeschermde astronauten.
De baanbrekende voorspelling van het "zonneklimaat" door Mausumi Dikpati en collega's van het National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colorado, werd gemaakt met een combinatie van computersimulatie en baanbrekende waarnemingen van het binnenste van de zon vanuit de ruimte met behulp van NASA's Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) . Het Living With a Star-programma van NASA en de National Science Foundation hebben het onderzoek gefinancierd.
De zon doorloopt een cyclus van ongeveer 11 jaar, van stormachtig tot stil en weer terug. Zonnestormen beginnen met verwarde magnetische velden die worden opgewekt door het ronddraaiende elektrisch geladen gas (plasma) van de zon. Als een te ver gedraaide rubberen band kunnen magnetische magnetische velden plotseling een nieuwe vorm aannemen, waardoor enorme energie vrijkomt als een overstraling of een coronale massa-ejectie (CME). Deze gewelddadige zonneactiviteit komt vaak voor bij zonnevlekken, donkere gebieden op de zon veroorzaakt door geconcentreerde magnetische velden.
Het begrijpen van plasmastromen in het binnenste van de zon is essentieel om de cyclus van zonneactiviteit te voorspellen. Plasmastromen binnen de zon transporteren, concentreren en helpen de magnetische velden van de zon te verdrijven. "We begrepen deze stromen in het algemeen, maar de details waren onduidelijk, dus we konden ze niet eerder gebruiken om voorspellingen te doen", zei Dikpati. Haar paper over dit onderzoek werd gepubliceerd in de online editie van 3 maart van Geophysical Research Letters.
De nieuwe techniek van "helioseismologie" onthulde deze details door onderzoekers in de zon te laten kijken. Helioseismologie traceert geluidsgolven die weerkaatsen in de zon om een beeld van het interieur op te bouwen, vergelijkbaar met de manier waarop een echografie wordt gebruikt om een beeld te maken van een ongeboren baby.
Twee grote plasmastromen bepalen de cyclus. De eerste werkt als een transportband. Diep onder het oppervlak stroomt plasma van de polen naar de evenaar. Aan de evenaar stijgt het plasma en stroomt terug naar de polen, waar het zinkt en zich herhaalt. De tweede stroom werkt als een taffy-pull. De oppervlaktelaag van de zon draait sneller bij de evenaar dan bij de polen. Omdat het grootschalige zonnemagnetische veld de evenaar passeert terwijl het van pool naar pool gaat, wordt het keer op keer om de evenaar gewikkeld door de snellere rotatie daar. Dit is wat periodiek het zonnemagnetische veld concentreert, wat leidt tot pieken in zonnestormactiviteit.
"Nauwkeurige helioseismische waarnemingen van de stroomsnelheid van de 'transportband' door het Michelson Doppler Imager (MDI) -instrument aan boord van SOHO gaven ons een doorbraak," zei Dikpati. 'We weten nu dat er twee cycli nodig zijn om de helft van de riem met een magnetisch veld te vullen en nog twee cycli om de andere helft te vullen. Hierdoor hangt de volgende zonnecyclus af van de kenmerken van 40 jaar eerder - de zon heeft een magnetisch ‘geheugen’. "
De magnetische gegevensinvoer is afkomstig van het SOHO / MDI-instrument en historische records. Computeranalyse van de magnetische gegevens van de afgelopen acht jaar kwam overeen met de werkelijke waarnemingen van de afgelopen 80 jaar. Het team voegde magnetische gegevens toe en voerde het model 10 jaar vooruit om hun voorspelling voor de volgende cyclus te krijgen. De zon staat in de rustige periode voor de huidige cyclus (cyclus 23).
Het team voorspelt dat de volgende cyclus eind 2007 of begin 2008 zal beginnen met een toename van de zonneactiviteit en dat er in cyclus 24 30 tot 50 procent meer zonnevlekken, fakkels en CME's zullen zijn. Dit is ongeveer een jaar later dan de voorspelling met eerdere methoden, die berusten op statistieken als de sterkte van het grootschalige magnetische zonneveld en het aantal zonnevlekken om schattingen te maken voor de volgende cyclus. Dit werk zal worden bevorderd door meer gedetailleerde waarnemingen van de Solar Dynamics Observatory, die in augustus 2008 moet worden gelanceerd.
SOHO is een project van internationale samenwerking tussen NASA en de European Space Agency. Ga voor afbeeldingen met uitleg over de gegevens op internet naar:
http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/solar_cycle_graphics.html
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
