Die nächste Sonnenaktivitätsperiode der Sonne wurde frühzeitig in Schallwellen entdeckt

Am 24. Februar 2014 sendete die Sonne einen bedeutenden Sonnenflacke aus, der um 19:49 Uhr EST seinen Höhepunkt erreichte. Diese Bilder der Solar Dynamics Observatory von 19:25 Uhr EST am 24. Februar zeigen die ersten Augenblicke dieses X-Klasse-Flacks in verschiedenen Lichtwellenlängen. Anerkennung: NASA/SDO

Der nächste 11-jährige Sonnenzyklus der Sonne wurde in internen Schallwellen erkannt, obwohl der aktuelle Zyklus 25 seinen sonnenmaximalen Punkt erreicht hat und erst Mitte 2025 enden wird. In dieser Spitzenzeit nehmen Sonnenflecken, Flares und koronale Massenauswürfe zu und senden mehr elektromagnetische Energie zur Erde.

Auch wenn die Sonne erst zur Hälfte ihres aktuellen 11-jährigen Sonnenzyklus ist, wurden die ersten Anzeichen des nächsten bereits in den Schallwellen in unserem Heimatstern entdeckt.

Dieser aktuelle Zyklus befindet sich jetzt auf seinem Höhepunkt oder 'Sonnenmaximalpunkt' - zu dem Zeitpunkt, an dem sich das magnetische Feld der Sonne umkehrt und ihre Pole ihre Plätze tauschen - bis Mitte 2025.

Er beeinflusst die Aktivität auf der Oberfläche der Sonne, wobei Sonnenflecken, Flares und koronale Massenauswürfe alle während des Sonnenmaximums häufiger auftreten. Dies führt zu einem Anstieg der elektromagnetischen Energie, die auf die Erde schießt, und macht Polarlichter öfter und in niedrigeren Höhen sichtbar.

Helioseismisches und Magnetisches Imager (HMI) Bild des großen Sonnenflecks, der am 5. Mai 2024, in der Intensität des Kontinuums ('weißes Licht') auftrat. Anerkennung: NASA/SDO und HMI-Wissenschaftsteam

Der aktuelle Sonnenzyklus, Cycle 25 genannt, weil es der 25. seit 1755 ist, als die umfangreiche Aufzeichnung der Sonnenfleckenaktivität begann, begann im Jahr 2019.

Es wird nicht erwartet, dass es weitere sechs Jahre dauern wird, aber die ersten Anzeichen dafür, dass der nächste Sonnenzyklus beginnt, wurden von Forschern der Universität Birmingham entdeckt und auf der Nationalen Astronomie-Tagung der Royal Astronomical Society in Hull vorgestellt.

Astronomen verwenden die internen Schallwellen der Sonne, um zu messen, wie sie sich dreht, und machen damit ein Muster von Bändern (Sonnen-Torsionsschwingung) sichtbar, die sich etwas schneller oder langsamer drehen. Diese bewegen sich während des Aktivitätszyklus zur Äquator der Sonne und zu ihren Polen.

Die Bänder mit schnellerer Rotation neigen dazu, bevor der nächste Sonnenzyklus offiziell beginnt, sichtbar zu werden.

Helioseismisches und Magnetisches Imager (HMI) Bild des großen Sonnenflecks, der am 5. Mai 2024, im magnetischen Feld auftrat. Anerkennung: NASA/SDO und HMI-Wissenschaftsteam

Dr. Rachel Howe und ihre internationalen Kollaborateure haben eine leichte Anzeige entdeckt, dass der nächste Sonnenzyklus beginnt, in den Daten, die sie aus den Rotationsbändern analysiert haben.

"Wenn Sie einen Sonnenzyklus zurückgehen - 11 Jahre -, können Sie etwas Ähnliches sehen, das sich zu der Form zu verbinden scheint, die wir 2017 gesehen haben. Es entwickelte sich zu einem Merkmal des aktuellen Sonnenzyklus, Cycle 25", sagte Dr. Howe, eine Forschungs fellow an der University of Birmingham.

"Wir sehen wahrscheinlich die ersten Anzeichen von Cycle 26, der offiziell erst um 2030 beginnen wird."

Die Signale der Sonnen-Torsionsschwingung wurden seit 1995 mittels helioseismischer Daten des Global Oscillation Network Group (GONG), des Michelson Doppler Imagers (MDI) an Bord des Solar and Heliospheric Observatory sowie des Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) an Bord des Solar Dynamics Observatory untersucht.

Die Daten decken jetzt die ersten vier Jahre der Sonnenzyklen 23, 24 und 25 ab und ermöglichen es den Forschern, die ansteigenden Phasen dieser Zyklen zu vergleichen.

Diese Karte zeigt, welche Breitengrade auf der Sonne schneller (rot und gelb) oder langsamer (blau und grün) als der Durchschnitt rotierten in den letzten 29 Jahren, wie es durch Helioseismologie (die Analyse von Sonnenschallwellen) erschlossen wurde. Für jeden Sonnenzyklus gibt es ein Band schnellerer Rotation, das sich in Richtung Äquator bewegt. Die gelben Linien zeigen die Bereiche, in denen die Magnetfelder am konzentriertesten sind. Anerkennung: Rachel Howe

Es ist möglich, sich den gesamten Solarzyklen 23 und 24 sowie die erste Hälfte des Zyklus 25 anzusehen. Für jeden Zyklus beginnt das Band schnellerer Rotation weit vor der magnetischen Aktivität für diesen Zyklus. Auf der ganz rechten Seite der Abbildung markiert ein wenig Rot, was das Team glaubt, der Anfang des schnell rotierenden Bandes für Cycle 26 ist. Anerkennung: Rachel Howe

Dr. Howe verfolgt seit etwa 25 Jahren die Veränderungen in der Rotation der Sonne, als Wissenschaftler nur einen Teil der Daten aus Solarzyklus 23 von GONG und MDI hatten.

Sie konnten sehen, wie das Muster schneller bewegender Materialien zusammen mit den Sonnenflecken zum Äquator driftete. Seitdem haben sie das Muster wiederholt beobachtet (aber nicht genau), als Zyklus 24 kam und ging und wieder, als Zyklus 25 sich entwickelte.

"Es ist aufregend zu sehen, dass der erste Hinweis darauf, dass das Muster auch im Cycle 26 wiederholt wird, der in etwa sechs Jahren beginnen wird.

"Mit mehr Daten hoffe ich, dass wir mehr über die Rolle dieser Strömungen im komplexen Zusammenspiel von Plasma und Magnetfeldern, die den Sonnenzyklus bilden, verstehen können", sagte sie.