Den lange stillingen i solflekker på slutten av Solar Cycle 23 var ikke bare fôr for globale avkjølingsspådommer - det ga solfysikere mye å studere. Hovedforfatter Dibyendu Nandy fra Indian Institute of Science Education and Research i Kolkata, og kollegene rapporterer om Natur i dag at den lange strengen med solflekkfrie dager mellom solsyklusene 23 og 24 kan direkte korrelere med hastigheten på nord-sørstrømmen av plasma mot solekvator. Collageene deres over viser magnetiske felt i det indre av Solen simulert ved hjelp av en solcelledynamomodell (sentrum) og den observerte solkorronaen i to forskjellige faser av solaktivitet: En hvilefase i det siste, uvanlig lange minimum, til høyre, og en relativt aktiv fase som følger minimum, til venstre.
Solens magnetiske aktivitet varierer med jevne mellomrom, og viser en ~ 11-årig syklus som kan overvåkes ved å observere frekvensen og plasseringen av solflekker. Solflekker er sterkt magnetiserte regioner generert av solens indre magnetfelt og er setene til solstormer som genererer vakre auroras, men som også utgjør farer for satellitter, navigasjonsteknologier som GPS og kommunikasjonsinfrastrukturer.
Mot slutten av solsyklus 23, som toppet seg i 2001 og avviklet i 2008, gikk Solens aktivitet inn i et forlenget minimum, preget av et veldig svakt polært magnetfelt og et uvanlig stort antall dager uten solflekker: 780 dager mellom 2008 og 2010 I et typisk solminimum, blir solen plettfri i omtrent 300 dager, noe som gjør det siste minimum til det lengste siden 1913.
Studieforfatterne gjennomførte magnetiske dynamosimuleringer av 210 solflekksykluser som spenner over 2000 år, mens de varierte hastigheten på solens indre meridional (nord-sør) plasma-strøm. Solens plasma strømmer omtrent som jordens havstrømmer: stiger ved ekvator, strømmer mot polene, for deretter å synke og strømme tilbake til ekvator. Med en typisk hastighet på 40 mil i timen tar det omtrent 11 år å lage en løkke.
Nandy og kollegene oppdaget at solens plasma-elver går raskere og tregere som et fungerende transportbånd, sannsynligvis på grunn av kompliserte tilbakemeldinger mellom plasma-strømmen og solmagnetiske felt.
"Det er som en produksjonslinje - en avmatning setter avstand mellom slutten av den siste solsyklusen og starten på den nye," sa studieforfatter Andres Munoz-Jaramillo, en besøksforsker ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics .
Spesifikt skriver forfatterne, en rask meridional flyt i første halvdel av en syklus, etterfulgt av en langsommere flyt i andre halvdel, fører til et dyp minimum av solflekker - og kan reprodusere de observerte egenskapene til syklus 23-minimum.
Nandy og kollegene sier at fortsatte solobservasjoner vil være nøkkelen til å bekrefte og utdype modelleringsresultatene.
"Vi regner med at NASAs nylig lanserte Solar Dynamics Observatory vil gi mer presise begrensninger for strukturen i plasma-strømningene dypt inne i solinnredningen, noe som kan være nyttig for å komplettere disse simuleringene," skriver de.
Kilde: Nature and Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
