Rättade solfläckrekord visar att Maunderminimumet inte slutade abrupt

20 augusti 2024 inslag

Den här artikeln har granskats enligt Science X:s redaktionella process och policyer. Redaktörer har markerat följande attribut samtidigt som de säkerställer innehållets trovärdighet:

faktagranskad

peer-reviewed publikation

pålitlig källa

korrekturläs

av David Appell, Phys.org

Hur exakta är tidigare registreringar av solfläckar? I en ny studie publicerad i The Astrophysical Journal undersökte ett team av multinationella forskare det historiska rekordet och fann att efter den ovanliga perioden med nästan inga solfläckar, en period som kallas Maunder minimum, var övergången till ett mer normalt antal solfläckar inte alls. lika abrupt som man trodde.

Fyndet har implikationer för förståelsen av soldynamon, de fysiska processerna i solen som skapar dess magnetfält och solens inflytande på jorden.

Solfläckar, mörka fläckar på solens ljusa yta, är användbara för forskare som en proxy för solens inre processer och dess produktion. Astronomer började registrera antal solfläckar så tidigt som 165 f.Kr., om än med luckor under medeltiden och 1400-talet. Systematiska räkningar av solfläckar med teleskop började på 1500-talet, och Solar Influences Data Analysis Center vid Royal Observatory of Belgium har fört register över det månatliga genomsnittliga antalet solfläckar sedan 1749.

Solfläckar är användbara för att förutsäga rymdväder, förhållanden i jonosfären, soldynamon (de fysiska processerna i solen som genererar dess magnetfält) och som en proxy för soleffekten, vilket i sin tur avgör hur mycket energi i solljus som träffar toppen av solen. jordens atmosfär, vilket kan påverka yttemperaturerna på jorden och den globala uppvärmningen.

En av de mest intressanta epokerna i solfläckshistorien var det stora solminimum som kallas Maunderminimum, en period från 1645 CE till 1715 som såg en sällsynt brist på solfläckar, i vissa spännvidder som var så låga som 0,1 % av de som ses i modern tid.

Maunder-minimum ansågs en gång vara kopplat till den lilla istiden (LIA), en sval period i vissa delar av det norra halvklotet som inträffade från tidigt 1300-tal till mitten av 1800-talet, men på senare år har forskare sedan fann att LIA:s orsak främst var vulkanisk aktivitet på 1200-talet.

Solfläcksaktiviteten återgick till "normal" efteråt. Ingenting som Maunder-minimum har setts under teleskopens era, inte ens Dalton-minimum från omkring 1790 till 1830.

"Vi fann att återhämtningen av solaktiviteten efter Maunder-minimum kan ha varit mer gradvis och mindre intensiv än tidigare trott", säger Victor Carrasco, huvudförfattare och forskningsassistent vid Universidad de Extremadura i Badajoz, Spanien. "Innan vår studie trodde man att övergången från slutet av Maunder-minimum till perioden med "normal" solaktivitet var abrupt. Detta fynd har viktiga konsekvenser för soldynamomodeller.'

Gruppen granskade på nytt dataposterna för solfläcksobservatörer från tiden, inklusive de tyska astronomerna Johann L. Rost och Sebastian Alischer, under 11-årsperioden 1716 till 1726. Många av dessa gamla uppgifter har förts vidare i databaser av efterföljande observatörer, många av dem nu online.

När de noggrant undersökte dessa poster och andra, inklusive ritningar av solens yta av Johann Christoph Müller, misstänkte de omedelbart att värdena som registrerats av Rost verkade vara förvirrade. I synnerhet trodde de att Rost, som skrev flest poster, möjligen hade förväxlat antalet individuella solfläckar med antalet solfläcksgrupper.

Solfläcksgrupper är enstaka enheter som kan inkludera flera solfläckar nära varandra; de är lättare att se, så färre skulle missas. Rost-rekordet hade också flest solfläckar på solens södra halvklot.

Rost hade gjort både textanteckningar i sina register, numrerade och listade solfläckarna han observerade, såväl som diagram som angav deras positioner på solens skiva. Genom att genomföra en ny solfläcksgruppräkning, definierade teamet solfläcksgrupper där Rost hade beskrivit ett kluster av solfläckar - ingen lätt uppgift eftersom Rost inte alltid gjorde avstånden för varje solfläckskluster tydliga.

De fann betydande skillnader. Till exempel visade sig den första solcykeln efter Maunder-minimum ha ett maximalt antal solfläcksgrupper på 12, jämfört med tidigare studier. Formen på den cykeln blev mer uppenbar, med en stigande fas som nådde ett maximalt antal grupper 1719–1720, sedan en avtagande fas till omkring 1724, följt av en stigande fas av den nya solcykeln.

De kunde till och med räkna ett större antal observationsdagar än Rost och Alischer, eftersom information som de två gav användes för att fastställa att solfläckar existerade även om det exakta gruppnumret var obestämt. Och de fann att hemisfärisk symmetri hade återfunnits.