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Sonnenfleckenzyklus ist doppelt so hoch, sagen Astronomen
Sonnenflecken sind kühle, dunkle Flecken auf der Sonnenoberfläche. Es wird angenommen, dass sie das Ergebnis einer vorübergehenden Unterdrückung der Konvektion durch die inneren Windungen des Magnetfelds der Sonne sind. Deshalb sind die Spots kühler als ihre Umgebung.
Die Größe und Anzahl der Sonnenflecken folgt bekanntermaßen einem 11-Jahres-Zyklus, ein Phänomen, das erstmals 1843 von Heinrich Schwabe, einem deutschen Amateurastronomen, aufgezeigt wurde. Aber 1967 wies Mstislav Gnevyshev von der Russischen Akademie der Wissenschaften darauf hin, dass viele dieser Zyklen scheinen zwei Spitzen zu haben.
Katya Georgieva vom Weltraum- und Solar-Terrestrial Research Institute in Sofia, Bulgarien, sagt heute, sie wisse warum. Ihr Denken impliziert, dass alle Zyklen zwei Spitzen haben, diese jedoch oft zusammenfallen, was es schwierig macht, sie auseinander zu ziehen.
Im Laufe der Jahre haben Astronomen ein bemerkenswert detailliertes Bild der seltsamen Muster erstellt, die mit Sonnenflecken verbunden sind.
Zum Beispiel neigen die Flecken dazu, sich paarweise mit entgegengesetzten Polaritäten zu bilden.
Dies wird durch die Idee erklärt, dass sich das Magnetfeld der Sonne zu kleinen Schleifen bildet, die als Flussröhren bezeichnet werden, die sich wie verdrehte Gummibänder winden und gelegentlich durch die Sonnenoberfläche platzen. An den Austritts- und Eintrittspunkten dieser Schleifen bilden sich Sonnenflecken, weshalb sie sich paarweise entgegengesetzter Polarität bilden.
Die Flecken neigen auch dazu, sich zu Beginn des Sonnenzyklus in hohen Breiten zu bilden. Im weiteren Verlauf des Zyklus bilden sie sich dann näher am Äquator.
Astronomen gehen davon aus, dass das Magnetfeld der Sonne im Laufe des 11-Jahres-Zyklus zu Schwingungen neigt. Das Feld neigt also dazu, sich abwechselnd in Nord-Süd-Richtung und dann in Ost-West-Richtung auszudehnen, wie eine läutende Glocke.
Diese Schwingung drückt die Flussrohre zu Beginn des Zyklus in der Nähe der Pole durch die Oberfläche und dann mit fortschreitender Schwingung näher an den Äquator.
Klar scheint, dass die Flecken eng mit den komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Magnetfeld der Sonne und den Konvektionsmustern in ihrer äußeren Schicht verbunden sind.
Das einfachste Konvektionsmuster besteht darin, dass sich Wärme in einem zellähnlichen Kreislauf zu den Polen entlang der Oberfläche und dann zurück zum Äquator unter der Oberfläche bewegt. (Dieses Muster wird dann durch Faktoren wie die Corioliskraft kompliziert.)
Manchmal kann dieses Muster jedoch durch Ströme untergraben werden, die den Zyklus kurzschließen und direkt von der Oberfläche zu den unteren Schichten wandern, anstatt dem vollen Zyklus zu den Polen zu folgen.
Georgieva sagt, dass die Flussrohre einem ähnlichen Muster folgen. Einige folgen dem vollständigen Äquator-zu-Pol-Zyklus, während andere diesen Prozess kurzschließen. Diese unterschiedlichen Verhaltensmuster neigen dazu, Flussrohre zu unterschiedlichen Zeiten durch die Oberfläche zu drücken.
Es ist dieser Verhaltensunterschied, der zu den doppelten Spitzen im Sonnenfleckenzyklus führt, sagt Georgieva. Diese beiden Teile des Flusses, wenn sie durch die unterschiedliche Rotation an der Basis der Konvektionszone umgewandelt werden, führen zu zwei Spitzen der Sonnenfleckenaktivität, sagt sie.
Das scheint diesen seltsamen Aspekt der Sonnenfleckenaktivität zu erklären. Es gibt jedoch noch viele andere Kuriositäten. Georgievas Werk ist noch lange nicht abgeschlossen.
Ref: arxiv.org/abs/1103.4552 : Warum der Sonnenfleckenzyklus doppelt so hoch ist
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