Astronomie

Was sind die Linien in diesem Sonnenzyklus-Diagramm?

Was sind die Linien in diesem Sonnenzyklus-Diagramm?

Was bedeuten die Linien in dieser NASA-Grafik?

Warum hat Sonnenzyklus 22 eine Spitze von fast 300 (vorausgesetzt, diese Spitze stellt gleichzeitig die maximalen Beobachtungen dar) und dieser Link sagt, dass die Spitze 212 ist?


In der obigen Darstellung von Hathaway ist die gezackte Linie, die im Juni 1989 bei 284,5 ihren Höhepunkt erreicht, die monatliche internationale Sonnenfleckenzahl. Die glatte Kurve, die einige Jahre später beginnt und endet, ist eine Vorhersage, die auf jüngsten Beobachtungen und Statistiken vergangener Zyklen basiert.

Der Höchststand von 212,5 im November 1989 steht für eine 13-monatige Glättung der Monatszahl. Das Projekt Sunspot Index and Long-term Solar Observations (SILSO) am Königlichen Observatorium von Belgien archiviert diese Daten und stellt diese grafische Darstellung der monatlichen und geglätteten Sonnenfleckenzahlen zusammen.


Ja, ich habe dieses Projekt gemacht! Bitte loggen Sie sich ein (oder erstellen Sie ein kostenloses Konto), um uns mitzuteilen, wie es gelaufen ist.

Andrew Olson, Ph.D., Wissenschaftsfreunde

Quellen

  • Die Idee zu diesem Projekt entstand aus einer Diskussion des Seitenverhältnisses in statistischen Darstellungen auf Seite 25 in:
    Tufte, E. R., 1997. Visuelle Erklärungen: Bilder und Mengen, Beweise und Erzählung. Cheshire, CT: Graphics Press.
  • Die Originalquelle, die Tufte zitiert, ist:
    Cleveland, W. S., 1994. The Elements of Graphing Data, überarbeitete Auflage. Murray Hill, NJ: AT&T Bell Laboratories, S. 66 - 79.
  • Die monatlichen Sonnenfleckendaten wurden erhalten von:
    Van der Linden, R.A.M. und das SIDC-Team, 1749-2006, Online Catalog of the Sunspot Index, SIDC, Royal Observatory of Belgium. Abgerufen am 20. Februar 2006.
  • Die Sonnenfleckenzeichnung von Galileo wurde mit Genehmigung von Professor Owen Gingerichs Kopie der Erstausgabe von Istoria e Dimostrazioni Intorno Alle Macchie Solari e Loro Accidenti Rome (History and Demonstrations Concerning Sunspots and their Properties, veröffentlicht 1613) reproduziert und hier online veröffentlicht:
    Van Helden, A. und E. Burr, 1995. "Galileo's Sunspot Drawings", The Galileo Project, Rice University. Abgerufen am 20. Februar 2006.

Fortschritt des Sonnenzyklus

Der beobachtete und vorhergesagte Sonnenzyklus des Sonnenzyklus ist in der oberen Grafik in der Sonnenfleckenzahl und in der unteren Grafik der beobachtete und vorhergesagte F10.7cm Radio Flux dargestellt.

In beiden Diagrammen repräsentiert die schwarze Linie die monatlichen Durchschnittsdaten und die violette Linie eine 13-monatige gewichtete, geglättete Version der monatlichen Durchschnittsdaten. Die Vorhersage für den aktuellen (oder nächsten) Sonnenzyklus wird durch die rote Linie angezeigt. Eine neue Funktion ist, dass wir jetzt die Möglichkeit bieten, die Sonnenfleckendaten zurück zum Sonnenzyklus 1 und F10.7-Daten zurück zu 2004 anzuzeigen.

Diese Plots sind, wie viele auf der SWPC-Website, jetzt interaktiv.

  • Wenn Sie mit der Maus über die Diagramme fahren, werden die Datenwerte angezeigt, die für das Datum gelten, an dem sich der Cursor befindet.
  • Klicken Sie mit der linken Maustaste auf die Daten und halten Sie sie gedrückt, während Sie ziehen, um ein Zoomfenster zu definieren.
  • Verwenden Sie die Schaltflächen über jedem Diagramm, um zum Standardzoom zurückzukehren und den aktuellen Zyklus anzuzeigen, oder um den gesamten verfügbaren Datensatz anzuzeigen.
  • Es gibt auch eine Option, um die Nummerierung des Sonnenzyklus ein- oder auszuschalten.
  • Unter jedem Hauptdiagrammfenster wird die gesamte Zeitreihe angezeigt und Sie können auf eine Seite des blau schattierten Bereichs klicken/halten, um das Zoomfenster zu vergrößern oder zu verkleinern, oder wenn Sie auf den blau schattierten Bereich selbst klicken/halten, können Sie ihn verschieben slide an eine beliebige Stelle in der Zeitreihe.
  • Ein Dropdown-Menü oben und rechts neben jedem Plot ermöglicht es Ihnen, DRUCKEN, oder herunterladen PNG, PDF oder SVG Bilder des zugehörigen Plots formatieren

Vorhersagen des Sonnenzyklus werden von verschiedenen Behörden und vielen Industriegruppen verwendet. Der Sonnenzyklus ist wichtig für die Bestimmung der Lebensdauer von Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen, da der Widerstand der Satelliten mit dem Sonnenzyklus korreliert, insbesondere dargestellt durch F10.7cm. Ein höheres Sonnenmaximum verringert die Satellitenlebensdauer und ein niedrigeres Sonnenmaximum verlängert die Satellitenlebensdauer. Außerdem gibt die Vorhersage eine grobe Vorstellung von der Häufigkeit von Weltraumwetterstürmen aller Art, von Funkausfällen über geomagnetische Stürme bis hin zu Strahlungsstürmen, und wird von vielen Branchen verwendet, um die erwarteten Auswirkungen des Weltraumwetters in den kommenden Jahren abzuschätzen.


Die Sonnenaktivität soll in den 2030er Jahren um 60 % auf das Niveau der „Mini-Eiszeit“ sinken: Sonne angetrieben von Doppeldynamo

Ein neues Modell des Sonnenzyklus der Sonne liefert beispiellos genaue Vorhersagen von Unregelmäßigkeiten innerhalb des 11-jährigen Herzschlags der Sonne. Das Modell stützt sich auf Dynamoeffekte in zwei Schichten der Sonne, eine nahe der Oberfläche und eine tief in der Konvektionszone. Vorhersagen des Modells deuten darauf hin, dass die Sonnenaktivität in den 2030er Jahren um 60 Prozent auf die Bedingungen sinken wird, die zuletzt während der „Mini-Eiszeit“ beobachtet wurden, die 1645 begann.

Die Ergebnisse werden heute von Prof. Valentina Zharkova beim National Astronomy Meeting in Llandudno vorgestellt.

Es ist 172 Jahre her, dass ein Wissenschaftler zum ersten Mal entdeckte, dass die Aktivität der Sonne über einen Zyklus von etwa 10 bis 12 Jahren variiert. Aber jeder Zyklus ist ein wenig anders und keines der bisherigen Ursachenmodelle hat Schwankungen vollständig erklärt. Viele Sonnenphysiker haben die Ursache des Sonnenzyklus auf einen Dynamo zurückgeführt, der durch Konvektion von Flüssigkeit tief in der Sonne verursacht wird. Nun haben Zharkova und ihre Kollegen herausgefunden, dass das Hinzufügen eines zweiten Dynamos nahe der Oberfläche das Bild mit überraschender Genauigkeit vervollständigt.

„Wir fanden magnetische Wellenkomponenten, die paarweise auftreten und aus zwei verschiedenen Schichten im Inneren der Sonne stammen. Beide haben eine Frequenz von ungefähr 11 Jahren, obwohl diese Frequenz etwas unterschiedlich ist, und sie sind zeitlich versetzt zwischen der nördlichen und südlichen Hemisphäre der Sonne schwanken. Durch die Kombination beider Wellen und den Vergleich mit realen Daten für den aktuellen Sonnenzyklus stellten wir fest, dass unsere Vorhersagen eine Genauigkeit von 97 % zeigten", sagte Zharkova.

Zharkova und ihre Kollegen leiteten ihr Modell mithilfe einer Technik namens „Hauptkomponentenanalyse“ der Magnetfeldbeobachtungen vom Wilcox Solar Observatory in Kalifornien ab. Sie untersuchten drei Sonnenzyklen der Magnetfeldaktivität, die den Zeitraum von 1976 bis 2008 abdeckten. Darüber hinaus verglichen sie ihre Vorhersagen mit durchschnittlichen Sonnenfleckenzahlen, einem weiteren starken Marker für die Sonnenaktivität. Alle Vorhersagen und Beobachtungen waren eng aufeinander abgestimmt.

Mit Blick auf die nächsten Sonnenzyklen sagt das Modell voraus, dass das Wellenpaar während des 25. Zyklus, der seinen Höhepunkt im Jahr 2022 erreicht, zunehmend versetzt wird. Während des 26. Zyklus, der das Jahrzehnt von 2030 bis 2040 umfasst, werden die beiden Wellen genau aus dem Takt geraten und dies führt zu einer erheblichen Verringerung der Sonnenaktivität.

„In Zyklus 26 spiegeln sich die beiden Wellen genau – sie erreichen gleichzeitig ihren Höhepunkt, aber in entgegengesetzten Hemisphären der Sonne. Ihre Wechselwirkung wird stören oder sie werden sich fast aufheben. Wir sagen voraus, dass dies zu den Eigenschaften führen wird eines 'Maunder-Minimums'", sagte Zharkova. "Wenn die Wellen ungefähr gleichphasig sind, können sie eine starke Wechselwirkung oder Resonanz zeigen, und wir haben eine starke Sonnenaktivität. Wenn sie phasenverschoben sind, haben wir solare Minima. Wenn eine vollständige Phasentrennung vorliegt, haben wir die Bedingungen zuletzt während des Maunder-Minimums vor 370 Jahren gesehen."


Die Sonne könnte diesen Monat einen neuen Sonnenwetterzyklus einleiten

Das Sonne war in letzter Zeit schrecklich ruhig, aber das könnte sich ab diesem Monat ändern, sagen Wissenschaftler.

Sie würden es nicht wissen, ohne einen guten Blick auf die Sonne zu werfen (was Sie zur Erinnerung nur mit richtigem Augenschutz tun sollten), aber unser lokaler Stern durchläuft Aktivitätszyklen, die jeweils etwa 11 Jahre dauern. Im Moment ist die Sonne ziemlich ruhig, da sie das einschließt, was Wissenschaftler Sonnenzyklus 24 und . nennen beginnt Sonnenzyklus 25.

Wissenschaftler können nicht genau vorhersagen, wann dieser Übergang stattfinden wird, aber sie wissen, dass er bald stattfinden sollte. "Vielleicht diesen Monat", Clinton Wallace, Direktorin der National Oceanographic and Atmospheric Administration's Weltraumwetter Das Vorhersagezentrum sagte gestern (1. April) während einer von den National Academies of Sciences koordinierten Präsentation über die Vorhersagen des Zentrums für das solare Minimum. "Im nächsten Jahr werden wir wissen, wann wir das Minimum erreicht haben."

Wenn die Aktivität der Sonne zunimmt, werden mehr Sonnenflecken &mdash dunkle, kühle Magnetfeldknoten &mdash die Oberfläche des Sterns überqueren. Sonnenflecken sind die Ursprünge von Sonnenausbrüchen wie koronalen Massenauswürfen und Flares, die Strahlung und geladene Teilchen durch das Sonnensystem schleudern. Auf der Erde können solche Ereignisse Polarlichter verursachen, kritische Satelliten im Orbit stören und manchmal das Stromnetz am Boden ausfallen lassen.

Die Vorhersagen des Sonnenzyklus werden durch die Tatsache erschwert, dass Wissenschaftler nicht so viel wissen, wie sie gerne würden, wie unser Stern tatsächlich funktioniert. Die allmähliche Verschiebung des Magnetfelds der Sonne verursacht die 11-Jahres-Zyklus, aber die Feinheiten dieser Beziehung und von Phänomenen wie Sonnenflecken werden kaum verstanden.

Seit dem letzten Sonnenminimum im Jahr 2009 haben Wissenschaftler wertvolle neue Werkzeuge zur Untersuchung der Sonnenaktivität gewonnen, darunter die der NASA Parker Solarsonde, die seit 2018 um die Sonne tanzt, und a massives neues Sonnenteleskop auf Hawaii, das vor kurzem sein erstes Bild aufgenommen hat.

Selbst mit unvollständigen Daten versuchen Wissenschaftler bereits, Vorhersagen für den kommenden Sonnenzyklus zu treffen. "Wir werden den Höhepunkt irgendwann im Sommer 2025 sehen, 115 Sonnenflecken plus oder minus 10 in diesem Zeitraum", sagte Wallace. "Es ist eine langfristige Vorhersage und die Zukunft wird zeigen, wie gut diese Vorhersage gelaufen ist."


Erstaunliche Ergebnisse: A La Niña beginnt, wenn der 22-jährige Sonnenzyklus endet&8230 zum 6. Mal in Folge seit 1960!

Eine neue, erschütternde Studie von Wissenschaftlern zeigt, dass die natürlichen El Niño Southern Oscillations (ENSO) zweifellos mit dem 22-jährigen Hale-Sonnenzyklus verbunden sind – weit über jeden Zufall hinaus. NICHTS MIT CO2 ZU TUN.

Deutsche Klimanachrichtenseite Die Klimaschau, Folge 36, berichtet über die neuen Erkenntnisse, die im Journal of Earth and Space Science von . veröffentlicht wurden Robert Lemon et al. (2021). Die neue Studie verbindet die solare Variabilität mit dem Beginn der dekadischen La Niña-Ereignisse.

El Niño- und La Niña-Ereignisse verursachen globale Temperaturschwankungen von mehr als einem halben Grad und wirken sich weltweit auf Dürren und Überschwemmungen aus. Sie vorherzusagen wäre sehr nützlich. Ihre Vorhersehbarkeit blieb jedoch schwer fassbar.

Die Ergebnisse des neuen Papiers versprechen jedoch, die Vorhersagen erheblich zu verbessern, da diese äquatorialen pazifischen Oszillationen jetzt mit der Sonnenaktivität in Verbindung gebracht wurden, hauptsächlich “eine genauere 22-Jahres-Uhr für die Sonnenaktivität, abgeleitet von der magnetischen Polarität der Sonne derived , die alle 22 Jahre einen vollen Zyklus (Hale-Zyklus) abschließt.

22-jähriger Hale-Zyklus

Der 22-Jahres-Zyklus beginnt, wenn entgegengesetzt geladene magnetische Bänder, die die Sonne umhüllen, in der Nähe der polaren Breiten des Sterns erscheinen. Im Laufe des Zyklus wandern diese Bänder in Richtung Äquator — und verursachen Sonnenflecken, wenn sie über die mittleren Breiten der Sonne wandern.

Der Zyklus endet, wenn sich die Magnetbänder in der Mitte treffen und sich in dem, was das Forschungsteam als „Terminator-Ereignis“ bezeichnet, beenden.

Und wann immer das passiert, beginnt ein neues La Niña-Event.

Jede gelbe Linie fällt mit dem Ende eines solaren 22-jährigen Hale-Zyklus zusammen, der zufällig auch mit dem Beginn einer neuen La Nina zusammenfällt – dem Beginn eines deutlichen globalen Temperaturabfalls.

Die Solar-ENSO-Uhr

Laut Eureka Alert haben die Forscher diese Terminator-Ereignisse bis 1960 über die Meeresoberflächentemperaturen im tropischen Pazifik auferlegt und festgestellt, dass die fünf Terminator-Ereignisse zwischen 1960 und 2010-11 alle mit einem Wechsel von El Niño zu La Niña zusammenfielen.

La Niña startet pünktlich zum 6. Mal in Folge!

Die Autoren fügen hinzu: “Das Ende des jüngsten Sonnenzyklus — der sich jetzt entfaltet — fällt auch mit dem Beginn eines La Niña-Ereignisses zusammen.”

Das letzte Mal ist das sechste Mal in Folge. Die Wahrscheinlichkeit, dass dies geschieht, ist laut Wissenschaftlern viel geringer als 1 zu 5000!

Nichts mit CO2 zu tun

In der Welt des Klimaalarmismus wird der globale Temperaturanstieg im Zusammenhang mit El-Niño-Ereignissen oft auf CO2 zurückgeführt. Nichts ist weiter von der Wahrheit entfernt.

Und wenn die globalen Temperaturen während der Zeiten von La Niña sinken – wie es erneut bei der aktuellen La Niña der Fall war – entscheiden sich Alarmisten, die Dinge abzuwarten. Aber jetzt scheint es, dass wir eine natürliche Erklärung gefunden haben – den solaren 22-jährigen Hale-Zyklus.

Mit CO2 hat das nichts zu tun.

Der Mechanismus, der zwischen Sonne und Erde agiert, ist noch immer ein Rätsel. Die Wissenschaftler glauben, dass es durch das Magnetfeld der Sonne verbunden ist.

Wenn Sie also wissen möchten, wann wir mit einer neuen La Niña rechnen können, warten Sie spätestens bis zum Beginn des nächsten Sonnenzyklus! Sechsmal hintereinander ist kein Zufall.


Verwandter Beitrag: Welche Rolle spielt die Sonne beim Klimawandel?

Die Sonne treibt das Leben auf der Erde an, sie hilft, den Planeten warm genug zu halten, damit wir überleben können. Es beeinflusst auch das Klima der Erde: Wir wissen, dass subtile Veränderungen in der Umlaufbahn der Erde um die Sonne für das Kommen und Gehen der vergangenen Eiszeiten verantwortlich sind. Aber die Erwärmung, die wir in den letzten Jahrzehnten gesehen haben, ist zu schnell, um mit Veränderungen der Erdumlaufbahn in Verbindung gebracht zu werden, und zu groß, um durch Sonnenaktivität verursacht zu werden.

Die Sonne scheint immer mit der gleichen Helligkeit, die sie hellt und leicht abdunkelt, was ungefähr 11 Jahre dauert, um einen Sonnenzyklus abzuschließen. Während jedes Zyklus erfährt die Sonne verschiedene Veränderungen in ihrer Aktivität und ihrem Aussehen. Die Sonnenstrahlung steigt oder sinkt, ebenso wie die Menge an Material, die die Sonne in den Weltraum ausstößt, sowie die Größe und Anzahl der Sonnenflecken und Sonneneruptionen. Diese Veränderungen haben eine Vielzahl von Auswirkungen im Weltraum, in der Erdatmosphäre und auf der Erdoberfläche.

Der aktuelle Sonnenzyklus, Solar Cycle 24, begann im Dezember 2008 und ist weniger aktiv als die beiden vorherigen. Es wird erwartet, dass es irgendwann im Jahr 2020 endet. Wissenschaftler wissen noch mit Zuversicht, wie stark der nächste Sonnenzyklus sein könnte.

Welche Auswirkungen haben Sonnenzyklen auf das Klima der Erde?

Nach Angaben des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) der Vereinten Nationen ist der aktuelle wissenschaftliche Konsens, dass lang- und kurzfristige Schwankungen der Sonnenaktivität nur eine sehr geringe Rolle für das Erdklima spielen. Die Erwärmung durch erhöhte Mengen an vom Menschen erzeugten Treibhausgasen ist tatsächlich um ein Vielfaches stärker als alle Auswirkungen aufgrund der jüngsten Schwankungen der Sonnenaktivität.

Seit mehr als 40 Jahren beobachten Satelliten die Energieabgabe der Sonne, die in diesem Zeitraum um weniger als 0,1 Prozent gestiegen oder gesunken ist. Seit 1750 ist die durch die menschliche Verbrennung fossiler Brennstoffe verursachte Erwärmung durch Treibhausgase über 50-mal größer als die geringfügige zusätzliche Erwärmung durch die Sonne selbst im gleichen Zeitraum.

Sind wir auf dem Weg zu einem &lsquoGrand Solar Minimum&rsquo? (Und wird es die globale Erwärmung verlangsamen?)

Wie bereits erwähnt, erlebt die Sonne derzeit eine geringere Sonnenfleckenaktivität. Einige Wissenschaftler spekulieren, dass dies der Beginn eines Großen Solaren Minimums sein könnte – einer Jahrzehnte bis Jahrhunderte langen Periode geringer Sonnenaktivität – während andere sagen, dass es nicht genügend Beweise gibt, um diese Position zu stützen. Während eines großen Minimums nimmt der Sonnenmagnetismus ab, Sonnenflecken treten selten auf und weniger ultraviolette Strahlung erreicht die Erde.

Das größte Ereignis der letzten Zeit – das &ldquoMaunder-Minimum&rdquo, das von 1645 bis 1715 andauerte &ndash überschnitt sich mit der &ldquoKleinen Eiszeit&rdquo (13. bis Mitte des 19. Jahrhunderts). Während Wissenschaftler weiterhin erforschen, ob ein ausgedehntes Sonnenminimum zur Abkühlung des Klimas beigetragen haben könnte, gibt es kaum Hinweise darauf, dass das Maunder-Minimum die Kleine Eiszeit auslöste oder zumindest nicht ganz von selbst (insbesondere begann die Kleine Eiszeit). Vor das Maunder-Minimum). Aktuelle Theorien über die Ursachen der Kleinen Eiszeit gehen davon aus, dass eine Vielzahl von Ereignissen dazu beigetragen haben könnten, wobei natürliche Schwankungen der Ozeanzirkulation, Änderungen der Landnutzung durch den Menschen und die Abkühlung durch eine weniger aktive Sonne insgesamt ebenfalls eine Rolle gespielt haben, Abkühlung durch vulkanische Aerosole wahrscheinlich spielte die Titelrolle.

In den letzten Jahren haben mehrere Studien die Auswirkungen untersucht, die ein weiteres Großes Sonnenminimum auf die globalen Oberflächentemperaturen haben könnte. Diese Studien haben ergeben, dass ein großes Minimum den Planeten zwar um bis zu 0,3 °C abkühlen könnte, dies aber bestenfalls die vom Menschen verursachte globale Erwärmung verlangsamen, aber nicht rückgängig machen würde. Es würde jedoch einen kleinen Rückgang der die Erde erreichenden Energie geben, nur drei Jahre des derzeitigen Anstiegs der Kohlendioxidkonzentration würden dies ausgleichen. Darüber hinaus wäre das Grand Solar Minimum bescheiden und vorübergehend, da sich die globalen Temperaturen nach Abschluss des Ereignisses schnell erholen würden.

Darüber hinaus würde selbst ein verlängertes Grand Solar Minimum oder Maunder Minimum die vom Menschen verursachte Erwärmung nur kurz und minimal kompensieren.


Stratigraphische Daten deuten darauf hin, dass Sonnenzyklen seit Hunderten von Millionen Jahren aufgetreten sind, wenn nicht länger Messungen von Warven in präkambrischem Sedimentgestein wiederholte Spitzen in der Schichtdicke entsprechend dem Zyklus gezeigt haben. Es ist möglich, dass die frühe Erdatmosphäre empfindlicher auf Sonneneinstrahlung reagierte als heute, so dass in Jahren mit größerer Sonnenfleckenaktivität eine stärkere Gletscherschmelze (und dickere Sedimentablagerungen) aufgetreten sein könnte. [1] [2] Dies würde eine jährliche Schichtung voraussetzen, jedoch wurden auch alternative Erklärungen (Tageszeit) vorgeschlagen. [3]

Die Analyse von Jahrringen ergab ein detailliertes Bild vergangener Sonnenzyklen: Dendrochronologisch datierte Radiokohlenstoffkonzentrationen haben eine Rekonstruktion der Sonnenfleckenaktivität über 11.400 Jahre ermöglicht. [4]

Die erste eindeutige Erwähnung eines Sonnenflecks in der westlichen Literatur um 300 v. Chr. erfolgte durch den antiken griechischen Gelehrten Theophrastus, Schüler von Platon und Aristoteles und Nachfolger von letzterem. [6] Am 17. März 807 n. Chr. beobachtete der Benediktinermönch Adelmus einen großen Sonnenfleck, der acht Tage lang sichtbar war. Adelmus kam jedoch fälschlicherweise zu dem Schluss, dass er einen Merkurtransit beobachtete. [7]

Die früheste erhaltene Aufzeichnung einer absichtlichen Sonnenfleckenbeobachtung stammt aus dem Jahr 364 v. Chr., basierend auf Kommentaren des chinesischen Astronomen Gan De in einem Sternenkatalog. [8] Um 28 v. Chr. zeichneten chinesische Astronomen regelmäßig Sonnenfleckenbeobachtungen in offiziellen kaiserlichen Aufzeichnungen auf. [9]

Ein großer Sonnenfleck wurde zum Zeitpunkt des Todes Karls des Großen im Jahr 813 n. Chr. beobachtet. [10] Die Sonnenfleckenaktivität im Jahr 1129 wurde von John of Worcester beschrieben und Averroes lieferte später im 12. als planetarische Transite. [12]

Die erste eindeutige Erwähnung der Sonnenkorona stammt von Leo Diaconus, einem byzantinischen Historiker. Er schrieb über die totale Sonnenfinsternis vom 22. Dezember 968, die er in Konstantinopel (dem heutigen Istanbul, Türkei) erlebte: [13]

zur vierten Stunde des Tages. Dunkelheit bedeckte die Erde und alle hellsten Sterne leuchteten hervor. Und es war möglich, die Sonnenscheibe zu sehen, matt und unbeleuchtet, und ein schwaches und schwaches Leuchten wie ein schmales Band, das in einem Kreis um den Rand der Scheibe leuchtete.

Die früheste bekannte Aufzeichnung einer Sonnenfleckenzeichnung stammt aus dem Jahr 1128 von John of Worcester. [14]

Im dritten Jahr des römischen Kaisers Lothar, im achtundzwanzigsten Jahr des englischen Königs Heinrich. Am Samstag, 8. Dezember, erschienen von morgens bis abends zwei schwarze Kugeln gegen die Sonne.

Eine weitere frühe Beobachtung betraf Sonnenvorsprünge, die 1185 in der russischen Chronik von Nowgorod beschrieben wurden. [13]

Abends dort als Sonnenfinsternis. Es wurde sehr düster und Sterne waren zu sehen. Die Sonne wurde dem Mond ähnlich und kam aus ihren Hörnern wie lebende Glut.

Giordano Bruno und Johannes Kepler schlugen die Idee vor, dass sich die Sonne um ihre eigene Achse dreht. [16] Sonnenflecken wurden erstmals Ende 1610 vom englischen Astronomen Thomas Harriot und den friesischen Astronomen Johannes und David Fabricius teleskopisch beobachtet, die im Juni 1611 eine Beschreibung veröffentlichten Scheibe. Galileo hatte Astronomen in Rom Sonnenflecken gezeigt, während Christoph Scheiner die Flecken wahrscheinlich mit einem verbesserten Helioskop seines eigenen Designs beobachtet hatte. Galilei und Scheiner, die beide von der Arbeit des Fabricius nicht wussten, wetteiferten vergeblich um die Ehre, die Vater und Sohn schließlich erwarben. Im Jahr 1613 widerlegte Galilei in Letters on Sunspots Scheiners Behauptung von 1612, dass Sonnenflecken Planeten innerhalb der Merkurbahn seien, und zeigte, dass Sonnenflecken Oberflächenmerkmale seien. [17] [18]

Obwohl die physikalischen Aspekte von Sonnenflecken erst im 20. Jahrhundert identifiziert wurden, wurden die Beobachtungen fortgesetzt. Das Studium wurde im 17. Jahrhundert aufgrund der geringen Anzahl von Sonnenflecken während einer Zeit behindert, die heute als längere Zeit geringer Sonnenaktivität bekannt ist, die als Maunder-Minimum bekannt ist. Im 19. Jahrhundert ermöglichten die damals ausreichenden Sonnenfleckenaufzeichnungen den Forschern, periodische Zyklen der Sonnenfleckenaktivität abzuleiten. Im Jahr 1845 beobachteten Henry und Alexander die Sonne mit einer Thermosäule und stellten fest, dass Sonnenflecken weniger Strahlung aussendeten als umliegende Gebiete. Die spätere Emission überdurchschnittlicher Strahlungsmengen wurde von den Sonnenfakeln beobachtet. [19] Sonnenflecken hatten in der Debatte über die Natur des Sonnensystems eine gewisse Bedeutung. Sie zeigten, dass sich die Sonne drehte, und ihr Kommen und Gehen zeigte, dass sich die Sonne veränderte, im Gegensatz zu Aristoteles, der gelehrt hatte, dass alle Himmelskörper perfekte, unveränderliche Sphären seien.

Sonnenflecken wurden zwischen 1650 und 1699 selten aufgezeichnet. Spätere Analysen ergaben, dass das Problem eher auf eine reduzierte Anzahl von Sonnenflecken als auf Beobachtungsfehler zurückzuführen war. Aufbauend auf Gustav Spörers Arbeit schlug Edward Maunder vor, dass sich die Sonne von einer Zeit, in der Sonnenflecken fast verschwunden waren, zu einer Erneuerung der Sonnenfleckenzyklen um 1700 verändert hatte. Zu diesem Verständnis der Abwesenheit von Sonnenzyklen kamen Beobachtungen von Polarlichtern hinzu, die fehlten gleichzeitig. Das Fehlen einer Sonnenkorona bei Sonnenfinsternissen wurde auch vor 1715 festgestellt. Die Zeit geringer Sonnenfleckenaktivität von 1645 bis 1717 wurde später als "Maunder-Minimum" bekannt. [20] Beobachter wie Johannes Hevelius, Jean Picard und Jean Dominique Cassini bestätigten diese Veränderung. [18]

Sonnenspektroskopie Bearbeiten

Nach dem Nachweis von Infrarotstrahlung durch William Herschel im Jahr 1800 und von Ultraviolettstrahlung durch Johann Wilhelm Ritter begann die Sonnenspektrometrie 1817, als William Hyde Wollaston bemerkte, dass bei Betrachtung durch ein Glasprisma dunkle Linien im Sonnenspektrum auftraten. Joseph von Fraunhofer entdeckte die Linien später selbstständig und sie wurden nach ihm Fraunhofer-Linien genannt. Andere Physiker erkannten, dass sich daraus Eigenschaften der Sonnenatmosphäre bestimmen ließen. Bemerkenswerte Wissenschaftler, die die Spektroskopie voranbrachten, waren David Brewster, Gustav Kirchhoff, Robert Wilhelm Bunsen und Anders Jonas Ångström. [21]


Neueste Vorhersagen für den kommenden Sonnenzyklus

Der aktuelle Sonnenzyklus war relativ schwach. Der kommende Sonnenzyklus wird voraussichtlich ebenfalls schwach sein, aber nicht wesentlich schwächer als der aktuelle Zyklus. Grafik über das Space Weather Prediction Center der NOAA.

Ein internationales Gremium mit dem Co-Vorsitz der NOAA/NASA –, das mit der Vorhersage des bevorstehenden 11-jährigen Sonnenzyklus, Solar Cycle 25, beauftragt ist, veröffentlichte am 5. April 2019 eine vorläufige Prognose zum aktuellen Zyklus, Zyklus 24, mit anderen Worten, es ist wahrscheinlich, dass er schwach ist. Diese Solarexperten sagten, sie erwarten ein Sonnenminimum – den Zeitraum, in dem die Sonne am wenigsten aktiv ist – frühestens im Juli 2019 und spätestens im September 2020. Sie erwarten, dass das Sonnenfleckenmaximum frühestens im Jahr 2023 und nicht später als 2026, mit einer minimalen Spitzenanzahl von Sonnenflecken von 95 und maximal 130. Das steht im Gegensatz zur durchschnittlichen Anzahl von Sonnenflecken, die typischerweise zwischen 140 und 220 Sonnenflecken pro Sonnenzyklus liegt. Das Gremium sagte auch in einer Erklärung, dass es Folgendes hat:

… großes Vertrauen, dass der kommende Zyklus den Trend der Abschwächung der Sonnenaktivität der letzten vier Zyklen durchbrechen sollte.

Die Co-Vorsitzende des Panels, Lisa Upton, Solarphysikerin bei Space Systems Research Corp., sagte:

Wir erwarten, dass Sonnenzyklus 25 Zyklus 24 sehr ähnlich sein wird: ein weiterer ziemlich schwacher Zyklus, dem ein langes, tiefes Minimum vorausgeht. Die Erwartung, dass Zyklus 25 in der Größe mit Zyklus 24 vergleichbar sein wird, bedeutet, dass der stetige Rückgang der Sonnenzyklus-Amplitude, gesehen von den Zyklen 21-24, zu einem Ende gekommen ist und es keine Anzeichen dafür gibt, dass wir uns derzeit einem Maunder-Typ nähern Minimum Sonnenzyklus 24 erreichte sein Maximum – die Zeit, in der die Sonne am aktivsten ist – im April 2014 mit einem Spitzendurchschnitt von 82 Sonnenflecken. Dieses Foto – wurde am 24. August 2015 aufgenommen, etwas mehr als ein Jahr nach dem Maximum – zeigt relativ wenige Flecken. Bild über NASA/National Weather Service.

Inzwischen gibt die Sonnenzyklusvorhersage auch eine grobe Vorstellung von der Häufigkeit von Weltraumwetterstürmen aller Art, von Funkausfällen über geomagnetische Stürme bis hin zu Sonnenstrahlungsstürmen. Obwohl die Atmosphäre der Erde uns auf der Erdoberfläche vor den Auswirkungen von Weltraumwetterstürmen schützt, können unsere menschlichen Technologien von besonders starken Stürmen beeinträchtigt werden. In der Erklärung des Gremiums heißt es, dass die Vorhersagen für Zyklus 25 lauten werden:

… wird von vielen Branchen verwendet, um die potenziellen Auswirkungen des Weltraumwetters in den kommenden Jahren abzuschätzen. Das Weltraumwetter kann Stromnetze, kritische Militär-, Flug- und Schiffskommunikation, Satelliten und Signale des Global Positioning System (GPS) beeinträchtigen und kann sogar Astronauten bedrohen, indem es schädlichen Strahlendosen ausgesetzt wird.

Der National Weather Service wies darauf hin, dass die Weltraumwettervorhersage eine relativ neue Wissenschaft ist:

Während tägliche Wettervorhersagen die am weitesten verbreitete Art wissenschaftlicher Informationen in den USA sind, ist die Sonnenvorhersage relativ neu. Angesichts der Tatsache, dass die Sonne 11 Jahre braucht, um einen Sonnenzyklus zu vollenden, ist dies erst das vierte Mal, dass US-Wissenschaftler eine Sonnenzyklusvorhersage veröffentlicht haben. Das erste Panel trat 1989 für Zyklus 22 zusammen.

Eine starke Eruption von der Sonnenoberfläche am 1. Mai 2013. Bild von NASA/National Weather Service.

Fazit: Sonnenphysiker sagen voraus, dass der kommende Sonnenzyklus schwach sein wird, wie der aktuelle Zyklus. Aber sie sagten: “… der stetige Rückgang der Sonnenzyklusamplitude, gesehen von den Zyklen 21-24, ist zu einem Ende gekommen und … es gibt keinen Hinweis darauf, dass wir uns derzeit einem Maunder-Minimum in der Sonne nähern Aktivität.”


Schau das Video: Grafer I - Fra likning til graf rette linjer (Oktober 2021).