Omtrent hvert 11. år blir solen voldsomt aktiv, og presenterer magnetisk aktivitet for både aurora-seere og sungazere. Men tidspunktet for solsyklusen er langt fra presis, noe som gjør det vanskelig å bestemme den eksakte underliggende fysikken.
Typisk bruker astronomer solflekker for å kartlegge forløpet av solsyklusen, men nå har et internasjonalt team av astronomer oppdaget en ny markør: lyspunkter, små lyspunkter i solatmosfæren som lar oss observere den konstante uroen av materiale inne i solen.
De nye markørene gir en ny metode for å forstå hvordan solens magnetiske felt utvikler seg over tid, noe som antyder en dypere og lengre syklus.
En veloppdragen sol vipper sine nord- og sørmagnetiske poler hvert 11. år. Syklusen begynner når feltet er svakt og dipolært. Men solens rotasjon er raskere ved ekvator enn ved polene, og denne forskjellen strekker og sammenfiltrer magnetfeltlinjene, og produserer til slutt solflekker, prominenser og noen ganger fakler.
"Solflekker har vært den flerårige markøren for å forstå mekanismene som styrer solens indre," sa hovedforfatter Scott McIntosh, fra National Center for Atmospheric Research, i en nyhetsmelding. "Men prosessene som lager solflekker er ikke godt forstått, og langt mindre de som styrer deres migrasjon og hva som driver deres bevegelse."
Så McIntosh og kollegene utviklet en ny sporingsutvikling: flekker med ekstremt ultrafiolett og røntgenlys, kjent som lyspunkter i solens atmosfære, eller corona.
"Nå kan vi se at det er lyse punkter i solatmosfæren, som fungerer som bøyer forankret til det som skjer mye dypere nede," sa McIntosh. "De hjelper oss med å utvikle et annet bilde av solens indre."
McIntosh og kolleger gravde gjennom vell av data tilgjengelig fra Solar and Heliospheric Observatory og Solar Dynamics Observatory. De la merke til at flere bånd av disse markørene også beveger seg jevnt mot ekvator over tid. Men de gjør det på en annen tidsskala enn solflekker.
Ved minimumssol kan det være to bånd på den nordlige halvkule (ett positivt og ett negativt) og to bånd på den sørlige halvkule (ett negativt og ett positivt). På grunn av deres nærhet, kansellerer bånd med motsatt ladning lett hverandre, noe som får solens magnetiske system til å bli roligere, noe som gir færre solflekker og utbrudd.
Men når de to lav-breddegradene når ekvator, kansellerer deres polariteter hverandre ut, og bandene forsvinner brått - en prosess som tar 19 år i gjennomsnitt.
Sola sitter nå igjen med bare to store band som har vandret til omtrent 30 graders breddegrad. Uten det nærliggende bandet kansellerer ikke polaritetene. På dette tidspunktet begynner solens rolige ansikt å bli voldsomt aktivt når solflekker begynner å vokse raskt.
Solmaksimum varer imidlertid bare så lenge fordi prosessen med å generere et nytt bånd med motsatt polaritet allerede har begynt på høye breddegrader.
I dette scenariet er det magnetbåndets syklus som virkelig definerer solsyklusen. "Dermed kan den 11-årige solsyklusen ses på som overlappingen mellom to mye lengre sykluser," sa medforfatter Robert Leamon, fra Montana State University i Bozeman.
Den virkelige testen vil imidlertid komme med neste solsyklus. McIntosh og kolleger spår at solen vil gå inn i et solminimum et sted i løpet av siste halvdel av 2017, og de første solflekkene i neste syklus vil vises nær slutten av 2019.
Funnene er publisert i 1. utgave av Astrophysical Journal og er tilgjengelige online.
