Physikalische Erkenntnisse über die Sonnenaktivität

Die Lektüre des Artikels von Professorin Valentina Zharkova [1] setzt physikalische Kenntnisse auf dem Gebiet der Sonnenforschung voraus. Die (übersetzte) Zusammenfassung bestätigt die bereits in früheren Artikeln auf dieser Webseite geäußerte Erwartung (hier, hier) niedriger Erdtemperaturen in den nächsten Jahren:

„Die Sonne ist die Energiequelle für die Erde und die Planeten. Die Sonne hat ein Magnetfeld mit Nord- und Südpol, das alle 11 Jahre wechselt. Damit wechseln auch die Sonnenaktivität und Sonnenstrahlung, die in der Vergangenheit die Erdtemperatur moduliert haben.

Die Sonnenaktivität wird in der Regel anhand der Anzahl der Sonnenflecken oder magnetische Schleifen klassifiziert, die auf der Sonnenoberfläche erscheinen und durch Sonnenmechanismen erzeugt werden, die sich im Innern der Sonne abspielen. Man hat festgestellt, dass das periodische Auftreten von Sonnenflecken auf der Oberfläche durch das Magnetfeld des solaren Hintergrunds moduliert wird.  Sie stehen stellvertretend (proxy) für die Sonnenaktivität.

Hauptkomponentenanalyse des solaren Magnetfelds in den Zyklen 21-23 ergab Paare von magnetischen Wellen, die von einem Doppeldynamo in zwei Schichten des Sonneninneren mit leicht unterschiedlichen Frequenzen und einer Phasendifferenz erzeugt wurden.

Diese magnetischen Wellen werden mit mathematische Formeln nachgebildet, die mittels Interferenz dieser Wellen es ermöglichen, einen großen Sonnenzyklus von 350–400 Jahren zu entschlüsseln. Sind die Wellen gegenphasig, dann sind das solare Magnetfeld und die Sonnenaktivität signifikant reduziert, was auf große solare Minima (GSMs) hinweist.

Das bisherige große solare Minimum, bekannt als das Maunder-Minimum, wurde von 1645 bis 1715 aufgezeichnet und dauerte sechs Zyklen mit je elf Jahren. Das heutige GSM startete im Jahr 2020 und wird für drei Sonnenzyklen bis 2053 reichen.

Es wird erwartet, dass die Sonneneinstrahlung und die Erdtemperaturen während dieses GSM niedriger sein werden, aber nicht so niedrig wie beim Maunder-Minimum. Dies liegt daran, dass das heutige GSM viel kürzer ist und weil die Erdtemperatur seit dem Maunder-Minimum gestiegen ist.“

 

[1] https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2008/2008.00439.pdf