Sinds de tijd van Galileo zijn mensen in wezen blind geworden na zonnevlekken. Uit eerdere waarneming is het 'Maunder-minimum' - een periode van ongeveer 1645 tot 1715 waarin zonnevlekken een zeldzaamheid waren - vastgesteld en werd de hypothese van de kleine ijstijd naar voren gebracht. Maar er is geen bewijs dat het minimum op zonne-energie hier op aarde veel invloed heeft ... Of toch?
Moderne technologie heeft ons in staat gesteld zonnefenomenen te bestuderen op manieren die onze voorgangers zich nooit hadden kunnen voorstellen. In 2008 konden wetenschappers het zonne-minimum documenteren als een van de meest langdurige en zwakste sinds de komst van op de ruimte gebaseerde instrumenten. Maar met onze aardse oogkleppen uitgeschakeld, duurde het niet lang om vast te stellen dat het gebrek aan zonneactiviteit niet overeenkwam met zonnemagnetisme. Simpel gezegd, aurorale activiteit nam niet evenredig af ... tot 8 maanden later. Een artikel in Annales Geophysicae dat op 16 mei 2011 verscheen, meldt dat deze effecten op aarde in feite een minimum bereikten - de laagste niveaus van de eeuw. De zonnewindsnelheid en de sterkte en richting van het magnetische veld lijken een dominante rol te hebben gespeeld.
"Historisch gezien wordt het minimum voor zonne-energie bepaald door het aantal zonnevlekken", zegt ruimteweerwetenschapper Bruce Tsurutani van het Jet Propulsion Laboratory van de NASA in Pasadena, Californië, de eerste auteur van het artikel. “Op basis daarvan werd 2008 geïdentificeerd als de periode van minimum voor zonne-energie. Maar de geomagnetische effecten op aarde bereikten enige tijd later, in 2009, hun minimum. Dus besloten we te kijken naar de oorzaak van het geomagnetische minimum. ”
Geomagnetische effecten zijn gebaseerd op het vermogen van de zon om de magnetische velden van de aarde te veranderen. Gemeten met een magnetometer, produceren deze effecten meestal niets anders dan aurorale activiteit. Maar extreme voorbeelden kunnen zijn: storingen in het elektriciteitsnet, verstoring van de satelliet en meer. Het begrijpen van ons ruimteweer is belangrijk en er komen drie factoren bij kijken: de snelheid van de zonnewind, de sterkte van het interplanetaire magnetische veld en welke richting het stroomt. Het team - waaronder ook Walter Gonzalez en Ezequiel Echer van het Braziliaanse Nationale Instituut voor Ruimteonderzoek in São José dos Campos, Brazilië - onderzocht elk van deze factoren achtereenvolgens.
Aan het begin waren de onderzoekers het erover eens dat het interplanetaire magnetische veld in 2008 en 2009 laag was. Dit was duidelijk een factor tot het geomagnetische minimum, maar aangezien de effecten in 2008 niet afnamen, kon dit niet de enige reden zijn. Om de zonnewindsnelheid te bestuderen, toonden de gebruikte NASA's Advanced Composition Explorer (ACE) en gegevens aan dat de snelheid van de zonnewind hoog bleef tijdens het minimum van de zonnevlek. Het vergde een periode van verval - een periode die overeenkwam met de afname van geomagnetische effecten. De volgende stap was het achterhalen van de oorzaak - en het rookpistool bleek coronale gaten te zijn. Hier kan zonnewind vanuit het centrum met een snelheid van 500 mijl per seconde uitbarsten, maar vertraagt wanneer het van de zijkanten komt en zich over de ruimte uitstrekt.
"Meestal bevinden de coronale gaten zich op zonne-energie op de polen van de zon", zegt Giuliana de Toma, een zonnewetenschapper bij het Nationaal Centrum voor Atmosferisch Onderzoek, wiens onderzoek naar dit onderwerp heeft bijgedragen aan het verschaffen van inzicht in dit artikel. "Daarom ontvangt de aarde alleen wind van de randen van deze gaten, en het is niet erg snel. Maar in 2007 en 2008 waren de coronale gaten niet normaal beperkt tot de polen. ”
Toevallig bewijs? Niet echt. In 2008 bleven de coronale gaten op lage breedtegraden van de zon met hun winden rechtstreeks op de aarde gericht. Pas in 2009 kwamen ze in de richting van de polen van de zon en de geomagnetische effecten en waarnemingen van het noorderlicht gingen evenredig mee. Er is zelfs gedacht dat coronale gaten verantwoordelijk kunnen zijn voor het minimaliseren van de zuidwaartse richting van het interplanetaire magnetische veld. Een dergelijke combinatie van alle factoren is de weg voor het geomagnetische minimum, maar er is nog steeds onderzoek nodig om dergelijke verschijnselen te helpen begrijpen en voorspellen. Om dat zo goed te doen, benadrukt Tsurutani, moet je focussen op de nauwe band tussen dergelijke effecten en de complexe fysica van de zon. 'Het is belangrijk om al deze functies beter te begrijpen', zegt hij. “Begrijpen wat lage interplanetaire magnetische velden veroorzaakt en wat coronale gaten in het algemeen veroorzaakt. Dit maakt allemaal deel uit van de zonnecyclus. En dat maakt allemaal deel uit van de effecten op aarde. '
Oorspronkelijke verhaalbron: JPL News.
