Jusqu'à présent, le soleil n'a pas manqué de mystères pendant le cycle solaire # 24.
Et peut-être que la plus grande nouvelle que le Soleil a générée récemment est ce qu'il n'est pas Faire. Comme Magazine de l'espace récemment signalé, ce cycle a été particulièrement faible en termes de performances. Le retournement de polarité magnétique signifiant le pic du maximum solaire est à nos portes, alors que le cycle solaire actuel # 24 a démarré tardivement après un minimum profond en 2009…
Ou est-ce?
De nouvelles recherches passionnantes de l'Université du Michigan dans le Département des sciences de l'atmosphère, de l'océan et de l'espace d'Ann Arbor publiées dans The Astrophysical Journal la semaine dernière suggère que nous ne regardons qu'une partie du puzzle en ce qui concerne l'activité du cycle solaire.
Les modèles traditionnels reposent sur le nombre mensuel moyen de taches solaires. Ce nombre est en corrélation avec une estimation statistique du nombre de taches solaires vues sur le côté face à la Terre du Soleil et est utilisé depuis la première fois proposé par Rudolf Wolf en 1848. C'est pourquoi vous entendez également le nombre relatif de taches solaires parfois appelé le Loup ou Numéro de Zurich.
Mais les nombres de taches solaires peuvent ne raconter qu'un côté de l'histoire. Dans leur récent article intitulé Deux nouveaux paramètres pour évaluer la complexité globale du champ magnétique solaire et suivre le cycle solaire, les chercheurs Liang Zhao, Enrico Landi et Sarah E. Gibson décrivent une nouvelle approche pour modéliser l'activité solaire en examinant la feuille de courant héliosphérique dynamique 3D.
La feuille de courant héliosphérique (ou HCS) est la limite du champ magnétique du Soleil séparant les régions de polarité nord et sud qui s’étend dans le système solaire. Pendant le minimum solaire, la feuille est presque plate et en forme de jupe. Mais pendant le maximum solaire, il est incliné, ondulé et complexe.
Deux variables, appelées SD et SL, ont été utilisées par les chercheurs de l'étude pour produire une mesure qui peut caractériser la complexité 3D du HCS. «SD est l'écart-type des latitudes de la position du HCS sur chacune des cartes de Carrington de la surface solaire, qui nous indique essentiellement à quelle distance le HCS est distribué de l'équateur. Et SL est l'intégrale de la pente du HCS sur cette carte, ce qui peut nous dire à quel point le HCS est ondulé sur chacune des cartes », a déclaré Liang Zhao. Magazine de l'espace.
Les observations au sol et dans l'espace du champ magnétique solaire exploitent un phénomène connu sous le nom d'effet Zeeman, qui a été démontré pour la première fois lors d'observations solaires menées par George Ellery Hale en utilisant sa nouvelle invention fangled du spectrohélioscope en 1908. Pour la récente étude, les chercheurs ont utilisé données couvrant une période de 1975 à 2013 pour caractériser les données HCS disponibles en ligne auprès de l'observatoire solaire de Wilcox.
La comparaison de la valeur HCS avec les cycles antérieurs de taches solaires donne des résultats intrigants. En particulier, la comparaison des valeurs SD et SL avec le nombre mensuel de taches solaires fournit un «bon ajustement» pour les trois cycles solaires précédents - jusqu'au cycle n ° 24.
"En regardant le HCS, nous pouvons voir que le Soleil a commencé à agir bizarrement dès 2003", a déclaré Zhao. «Ce cycle actuel, caractérisé par le nombre mensuel de taches solaires, a commencé un an en retard, mais en termes de valeurs HCS, le maximum du cycle # 24 s'est produit juste à temps, avec un premier pic à la fin de 2011.»
"Les scientifiques pensent qu'il y aura deux pics dans le nombre de taches solaires dans ce maximum solaire comme dans le maximum précédent (en ~ 2000 et ~ 2002)", a poursuivi Zhao, "car les champs magnétiques du Soleil dans les hémisphères nord et sud semblent asymétriques, et le nord a évolué plus rapidement que le sud récemment. Mais pour autant que je puisse voir, la valeur la plus élevée du nombre moyen de taches solaires dans ce cycle 24 est toujours celle de novembre 2011. Nous pouvons donc dire que le premier pic du cycle 24 pourrait être en novembre 2011, car il est le plus grand nombre mensuel de taches solaires jusqu'à présent dans ce cycle. S'il y a un deuxième pic, nous le verrons tôt ou tard. »
Le document note également que bien que le cycle 24 soit particulièrement faible par rapport aux cycles récents, son champ d'activité n'est pas unique par rapport aux cycles solaires des 260 dernières années.
La valeur HCS caractérise le Soleil sur une rotation Carrington complète de 27 jours. Il s'agit d'une valeur moyenne pour la rotation du Soleil, car les pôles tournent plus lentement que les régions équatoriales.
Le laps de temps d'environ 22 ans qu'il faut aux pôles pour revenir à nouveau à la même polarité est égal à deux cycles moyens de taches solaires de 11 ans. Le champ magnétique du Soleil a été exceptionnellement asymétrique au cours de ce cycle, et au moment où nous écrivons, le Soleil a déjà terminé son inversion du pôle Nord en premier.
Ce type d'asymétrie lors d'une inversion imminente des pôles a été enregistré pour la première fois au cours du cycle solaire 19, qui a duré de 1954 à 1964. Les cycles solaires sont numérotés à partir d'observations qui ont commencé en 1749, seulement quatre décennies après la fin du minimum de 70 ans de Maunder.
«C'est une période passionnante pour étudier le champ magnétique du Soleil, car nous assistons peut-être à un retour à un type de cycle moins actif, plus semblable à celui d'il y a 100 ans», Sarah Sarah, scientifique principale et co-auteure du NCAR / HAO Dit Gibson.
Mais cette fois, une armada d'observatoires spatiaux et terrestres scrutera notre étoile hôte comme jamais auparavant. L'Observatoire héliosphérique SOlar (SOHO) a déjà suivi le Soleil pendant l'équivalent d'un cycle solaire complet - et il a maintenant été rejoint dans l'espace par STEREO A & B, JAXA à Hinode, Proba-2 de l'ESA et Solar Dynamics Observatory de la NASA. Le spectrographe d'imagerie de la région d'interface (IRIS) de la NASA a également été lancé plus tôt cette année et vient tout juste d'ouvrir ses portes.
Y aura-t-il un deuxième pic après l'inversion de la polarité magnétique du pôle sud du Soleil, ou le cycle # 24 est-il sur le point de "quitter le bâtiment?" Et le cycle # 25 sera-t-il absent tous ensemble, comme certains chercheurs le suggèrent? Quel rôle joue le cycle solaire dans le puzzle complexe du changement climatique? Ces prochaines années s'avéreront passionnantes pour la science solaire, car la signification prédictive des valeurs HCS SD & SL est mise à l'épreuve… et c'est ce qu'est la bonne science!
-Lire le résumé avec un lien vers le document complet en The Astrophysical Journal par des chercheurs de l'Université du Michigan ici.
