Matahari tidak memberikan kekurangan misteri sejauh ini semasa kitaran suria # 24.
Dan mungkin kisah berita terbesar yang dihasilkan oleh Matahari baru-baru ini tidak melakukan. Sebagai Majalah Angkasa baru-baru ini dilaporkan, kitaran ini sangat lemah dari segi prestasi. Flip polaritas magnetik yang menandakan puncak maksimum suria baru tiba pada kita, kerana kitaran suria saat ini # 24 bermula awal setelah minimum yang mendalam pada tahun 2009…
Atau inikah?
Penyelidikan baru yang menarik dari University of Michigan di Jabatan Sains Atmosfera, Lautan dan Angkasa Ann Arbor yang diterbitkan di Jurnal Astrofizik minggu lalu menunjukkan bahawa kita hanya melihat sebahagian daripada teka-teki ketika datang ke aktiviti kitaran solar.
Model tradisional bergantung pada jumlah bintik matahari rata-rata bulanan. Angka ini menghubungkan anggaran statistik jumlah bintik matahari yang dilihat di sisi Bumi yang menghadap ke Bumi dan telah digunakan sejak pertama kali dicadangkan oleh Rudolf Wolf pada tahun 1848. Itulah sebabnya anda juga mendengar nombor bintik matahari relatif yang kadang-kadang disebut sebagai Serigala atau Nombor Zürich.
Tetapi bilangan bintik matahari hanya dapat memberitahu satu sisi cerita. Dalam makalah terbaru mereka yang bertajuk Dua Parameter Novel untuk Menilai Kerumitan Global Medan Magnetik Matahari dan Mengesan Kitaran Matahari, penyelidik Liang Zhao, Enrico Landi dan Sarah E. Gibson menerangkan pendekatan baru untuk memodelkan aktiviti solar dengan melihat helaian heliospherik dinamik 3-D.
Lembaran heliospheric current (atau HCS) adalah sempadan medan magnet Matahari yang memisahkan kawasan polaritas utara dan selatan yang meluas ke sistem suria. Semasa minimum solar, lembarannya hampir rata dan menyerupai skirt. Tetapi semasa solar maksimum, ia condong, bergelombang dan kompleks.
Dua pemboleh ubah, yang dikenali sebagai SD & SL digunakan oleh penyelidik dalam kajian untuk menghasilkan ukuran yang dapat mencirikan kerumitan 3-D dari HCS. "SD adalah sisihan piawai lintang kedudukan HCS pada setiap peta Carrington permukaan suria, yang pada dasarnya memberitahu kita sejauh mana HCS diedarkan dari khatulistiwa. Dan SL adalah integral dari kemiringan HCS pada peta itu, yang dapat memberitahu kita betapa bergelombangnya HCS pada setiap peta, "kata Liang Zhao. Majalah Angkasa.
Pemerhatian berasaskan bumi dan ruang angkasa medan magnet Matahari mengeksploitasi fenomena yang dikenali sebagai Zeeman Effect, yang pertama kali ditunjukkan semasa pemerhatian solar yang dilakukan oleh George Ellery Hale menggunakan penemuan spektroselioskop baru pada tahun 1908. Untuk kajian baru-baru ini, para penyelidik menggunakan data merangkumi jangka masa dari 1975 hingga 2013 untuk mencirikan data HCS yang tersedia dalam talian dari Wilcox Solar Observatory.
Membandingkan nilai HCS dengan kitaran bintik matahari sebelumnya menghasilkan beberapa hasil yang menarik. Khususnya, membandingkan nilai SD dan SL dengan nombor bintik matahari bulanan memberikan "kesesuaian" untuk tiga kitaran suria sebelumnya - sehingga siklus # 24.
"Melihat HCS, kita dapat melihat bahawa Matahari mulai bertindak aneh seawal tahun 2003," kata Zhao. "Kitaran semasa ini yang dicirikan oleh bilangan bintik matahari bulanan bermula setahun terlambat, tetapi dari segi nilai HCS, maksimum kitaran # 24 berlaku tepat pada waktunya, dengan puncak pertama pada akhir 2011."
"Para saintis percaya akan ada dua puncak pada bilangan bintik matahari di maksimum suria ini seperti maksimum sebelumnya (pada ~ 2000 dan ~ 2002)," lanjut Zhao, "kerana medan magnet Matahari di hemisfera utara dan selatan kelihatan tidak simetri, dan utara berkembang lebih cepat daripada selatan baru-baru ini. Tetapi sejauh yang saya dapat lihat, nilai tertinggi bintik matahari rata-rata bulanan dalam kitaran 24 ini masih merupakan nilai yang tinggi pada bulan November 2011. Oleh itu, kita boleh mengatakan puncak pertama kitaran 24 mungkin pada bulan November 2011, kerana bilangan bintik matahari bulanan tertinggi setakat ini dalam kitaran ini. Sekiranya terdapat puncak kedua, kita akan melihatnya cepat atau lambat. "
Makalah ini juga menyatakan bahawa walaupun kitaran 24 sangat lemah jika dibandingkan dengan kitaran baru-baru ini, jangkauan aktivitinya tidak unik jika dibandingkan dengan kitaran suria selama 260 tahun terakhir.
Nilai HCS mencirikan Matahari dalam satu Carrington Rotation lengkap selama 27 hari. Ini adalah nilai rata-rata untuk putaran Matahari, kerana kutub berputar lebih lambat daripada kawasan khatulistiwa.
Jangka masa kira-kira 22 tahun yang diperlukan untuk kutub kembali ke polaritas yang sama sekali lagi sama dengan dua kitaran bintik matahari 11 tahun purata. Medan magnet Matahari sangat tidak simetri semasa kitaran ini, dan sejak penulisan ini, Matahari telah menyelesaikan pembalikan kutub utara terlebih dahulu.
Asimetri semacam ini semasa pembalikan tiang tidak lama pertama kali dicatat semasa kitaran suria 19, yang merangkumi 1954-1964. Kitaran solar dihitung bermula dari pemerhatian yang bermula pada tahun 1749, hanya empat dekad setelah berakhirnya Maunder Minimum 70 tahun.
"Ini adalah masa yang menggembirakan untuk mempelajari medan magnet Matahari, kerana kita mungkin menyaksikan kembalinya ke jenis kitaran yang kurang aktif, lebih kurang sama dengan 100 tahun yang lalu," saintis senior dan pengarang bersama NCAR / HAO Sarah Gibson berkata.
Tetapi kali ini, armada ruang angkasa dan observatorium darat akan meneliti bintang tuan rumah kita tidak seperti sebelumnya. Balai Cerap Heliospherik SOlar (SOHO) telah mengikuti Matahari melalui satu kitaran suria yang lengkap - dan kini telah digabungkan di angkasa oleh STEREO A & B, JAXA's Hinode, ESA's Proba-2 dan NASA Solar Dynamics Observatory. Spektrograf Pengimejan Wilayah Antaramuka (IRIS) NASA juga dilancarkan awal tahun ini dan baru dibuka untuk perniagaan.
Akan ada puncak kedua setelah pembalikan polaritas magnetik kutub selatan Matahari, atau adakah Kitaran # 24 akan "meninggalkan bangunan?" Dan adakah Kitaran # 25 tidak ada bersama, seperti yang dicadangkan oleh beberapa penyelidik? Apakah peranan kitaran suria dalam teka-teki perubahan iklim yang kompleks? Beberapa tahun akan datang ini akan menjadi sesuatu yang menarik bagi sains suria, kerana ramalan nilai HCS SD & SL diuji ... dan itulah sains yang baik!
-Baca abstrak dengan pautan ke kertas penuh di Jurnal Astrofizik oleh penyelidik University of Michigan di sini.
