Solen nästa solcykel upptäckt tidigt i ljudvågor

Den 24 februari 2014 utsände solen en betydande solfläck som toppade kl. 19:49 p.m. EST. Dessa bilder från Solar Dynamics Observatory från kl. 19:25 p.m. EST den 24 februari visar de första ögonblicken av denna X-klass fläck i olika våglängder av ljus. Kredit: NASA/SDO

Solens nästa 11-åriga solcykel har detekterats i interna ljudvågor, trots att nuvarande Cykel 25 är vid sin solmax och inte kommer att avslutas förrän mitten av 2025. Denna peakperiod ökar solfläckar, fläckar och koronala massutkastningar, vilket skickar mer elektromagnetisk energi mot Jorden.

Trots att solen bara är halvvägs genom sin nuvarande 11-åriga solcykel har de första dundringarna av nästa redan upptäckts i ljudvågor inuti vår hemstjärna.

Denna befintliga cykel är nu vid sin peak, eller 'solar maximum' - vilket är när solens magnetfält vänder och dess poler byter plats - fram till mitten av 2025.

Det påverkar aktiviteten på solens yta, med fler solfläckar, fläckar och koronala massutkastningar mer utbredda vid solmaximum. Detta leder till en ökning av elektromagnetisk energi som rusar mot Jorden och gör norrsken synliga oftare och på lägre altituder.

Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) bild av den stora solfläcken som inträffade den 5 maj 2024, i kontinuerlig intensitet ('vitt ljus'). Kredit: NASA/SDO och HMI science team

Den nuvarande solcykeln, som heter Cycle 25 eftersom det är den 25: e sedan 1755 när omfattande registrering av solsolaktivitet började, startade 2019.

Den förväntas inte sluta för ytterligare sex år men de första tecknen på att nästa solcykel börjar har upptäckts av forskare från University of Birmingham och presenterats vid Royal Astronomical Society's National Astronomy Meeting i Hull.

Astronomer använder solens interna ljudvågor för att mäta hur den roterar, vilket gör ett mönster av band synligt (solar torsional oscillation) som roterar lite snabbare eller långsammare. Dessa rör sig mot solens ekvator och dess poler under aktivitetscykeln.

De snabbare rotationsbanden tenderar att visas innan nästa solcykel officiellt börjar.

Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) bild av den stora solfläcken som inträffade den 5 maj 2024, i magnetfält. Kredit: NASA/SDO och HMI science team

Dr Rachel Howe och hennes internationella medarbetare har upptäckt en svag indikation på att nästa solcykel börjar synas i de data de har analyserat från rotationsbanden.

“Om du går tillbaka en solcykel - 11 år - på diagrammet, kan du se något liknande som verkar ansluta till den form vi såg 2017. Det blev en funktion av den nuvarande solcykeln, Cykel 25,” sa Dr Howe, forskningskollega vid University of Birmingham.

“Vi ser sannolikt de första spåren av Cykel 26, som inte kommer att börja officiellt förrän cirka 2030.”

Solens torsionala oscillationssignaler har studerats med hjälp av helioseismiska data från Global Oscillation Network Group (GONG), Michelson Doppler Imager (MDI) ombord på Solar and Heliospheric Observatory och Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) ombord på Solar Dynamics Observatory sedan 1995.

Data täcker nu de första fyra åren av Solar Cycles 23, 24 och 25, vilket ger forskarna möjlighet att jämföra de stigande faserna av dessa cykler.

Denna karta visar vilka latituder på solen som roterade snabbare (visad i rött och gult) eller långsammare (visad i blått och grönt) än genomsnittet under de senaste 29 åren, som kan härledas av helioseismologi (analys av solens ljudvågor). För varje solcykel finns ett band av snabbare rotation som rör sig ner mot ekvatorn. De gula linjerna visar områden där magnetfält är mest koncentrerade. Kredit: Rachel Howe

Det är möjligt att se hela Solar Cycles 23 och 24, och första halvan av Cycle 25. För varje cykel börjar det snabbare rotationsbandet långt före magnetisk aktivitet för den cykeln. Längst till höger i figuren markerar en röd bit vad teamet tror är början av det snabbt roterande bandet för Cycle 26. Kredit: Rachel Howe

Dr. How har följt förändringarna i solens rotation i cirka 25 år, när forskare endast hade en del av data från Solar Cycle 23 från GONG och MDI.

De kunde se mönstret av snabbare rörligt material som drev mot ekvatorn tillsammans med solfläckarna. Sedan dess har de sett mönstret upprepas (men inte exakt) när Cycle 24 kom och gick och igen när Cycle 25 växte.

“Det är spännande att se den första antydningen om att mönstret kommer att upprepas igen i Cycle 26, som ska börja om cirka sex år."

“Med mer data hoppas jag att vi kan förstå mer om vilken roll dessa flöden spelar i det intrikata dansen av plasma och magnetfält som bildar solcykeln,” sa hon.