الهدوء الطويل في البقع الشمسية في نهاية الدورة الشمسية 23 لم يكن مجرد علف لتنبؤات التبريد العالمية - بل أعطى علماء الفيزياء الشمسية الكثير من الدراسة. تقرير المؤلف الرئيسي ديبيندو ناندي ، من المعهد الهندي لتعليم العلوم والبحوث في كلكتا ، وزملاؤه في طبيعة اليوم ، قد ترتبط السلسلة الطويلة من الأيام الخالية من البقع الشمسية بين الدورات الشمسية 23 و 24 بشكل مباشر بسرعة تدفق البلازما من الشمال إلى الجنوب باتجاه خط الاستواء للشمس. يظهر الكولاج الخاص بهم أعلاه ، المجالات المغناطيسية في الجزء الداخلي من الشمس المحاكية باستخدام نموذج دينامو شمسي (مركز) والهالة الشمسية المرصودة في مرحلتين مختلفتين من النشاط الشمسي: مرحلة هادئة خلال الحد الأدنى الأخير الطويل بشكل غير عادي ، على اليمين ، ومرحلة نشطة نسبيًا تتبع الحد الأدنى ، على اليسار.
يختلف النشاط المغناطيسي للشمس بشكل دوري ، حيث يظهر دورة تستغرق حوالي 11 عامًا يمكن مراقبتها من خلال مراقبة تواتر وموقع البقع الشمسية. البقع الشمسية هي مناطق ممغنطة بقوة ناتجة عن المجال المغناطيسي الداخلي للشمس وهي مقاعد العواصف الشمسية التي تولد الشفق الجميل ولكنها تشكل أيضًا مخاطر للأقمار الصناعية وتقنيات الملاحة مثل GPS والبنى التحتية للاتصالات.
في نهاية الدورة الشمسية 23 ، التي بلغت ذروتها في عام 2001 وانتهت في عام 2008 ، دخل نشاط الشمس إلى الحد الأدنى لفترة طويلة ، ويتميز بحقل مغناطيسي قطبي ضعيف للغاية وعدد كبير بشكل غير عادي من الأيام بدون بقع شمسية: 780 يومًا بين 2008 و 2010 في الحد الأدنى المعتاد من الطاقة الشمسية ، تصبح الشمس خالية من البقعة لمدة 300 يومًا تقريبًا ، مما يجعل الحد الأدنى الأخير هو الأطول منذ عام 1913.
أجرى مؤلفو الدراسة محاكاة دينامو مغناطيسية لـ 210 دورة للبقع الشمسية تمتد على حوالي 2000 عام مع تغيير سرعة تدفق البلازما الزحلقي الشمسي (شمال-جنوب) الشمسي. تتدفق بلازما الشمس مثل التيارات المحيطية للأرض: ترتفع عند خط الاستواء ، وتدفق نحو القطبين ، ثم تغرق وتتدفق إلى خط الاستواء. بسرعة نموذجية تبلغ 40 ميلاً في الساعة ، يستغرق الأمر حوالي 11 عامًا لإنشاء حلقة واحدة.
اكتشف ناندي وزملاؤه أن أنهار بلازما الشمس تتسارع وتتباطأ مثل الحزام الناقل المعطل ، ربما بسبب ردود الفعل المعقدة بين تدفق البلازما والمجالات المغناطيسية الشمسية.
قال المؤلف المشارك في الدراسة أندريس مونوز جاراميلو ، الباحث الزائر في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية: "إنه مثل خط إنتاج - التباطؤ يضع المسافة بين نهاية الدورة الشمسية الأخيرة وبدء الدورة الجديدة". .
على وجه التحديد ، يكتب المؤلفون ، تدفق زوالي سريع في النصف الأول من الدورة ، يليه تدفق أبطأ في النصف الثاني ، يؤدي إلى الحد الأدنى من البقع الشمسية - ويمكن أن يعيد إنتاج الخصائص المرصودة للدورة 23 كحد أدنى.
يقول ناندي وزملاؤه إن المراقبة المستمرة للشمس ستكون مفتاحًا لتأكيد نتائج النمذجة وتفصيلها.
وكتبوا "نتوقع أن يوفر مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية الذي أطلقته وكالة ناسا مؤخرًا قيودًا أكثر دقة على هيكل تدفقات البلازما في عمق الطاقة الشمسية الداخلية ، وهو ما قد يكون مفيدًا لاستكمال هذه المحاكاة".
المصدر: الطبيعة ومركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية.
