Entschlüsselung der magnetischen Aktivität der Sonne: Kräftiges Sonnenmaximum schon Ende 2023?

Update 4.5.2023: Sonnenfleck mit „falscher“ magnetischer Polarität – Aktive Sunspots mit flares.

Zum Vergrößern anklicken. Der Sonnenfleck AR (Active Region) 3296 hat eine „falsche“ magnetische Polarität: „Der neue Sonnenfleck AR3296 bricht das Gesetz, nämlich Hales Gesetz. Das Magnetfeld des Sonnenflecks ist im Vergleich zu anderen nahe gelegenen Sonnenflecken auf der Nordhalbkugel der Sonne umgedreht. Dieses Magnetogramm von Solar Dynamics der NASA erklärt die Situation. Gemäß Hales Gesetz sollten Sonnenflecken des Sonnenzyklus 25 auf der Nordhalbkugel der Sonne eine -/+ Polarität haben. Das ist links negativ, rechts positiv. AR3296 ist jedoch das Gegenteil; seine Polarität ist umgekehrt. Studien zeigen, dass etwa 3 % aller Sonnenflecken gegen Hales Gesetz verstoßen. In den meisten Fällen sind Sonnenflecken mit umgekehrter Polarität völlig normal. Sie haben die gleiche Lebensdauer und Größe wie gewöhnliche Sonnenflecken. In einer wichtigen Hinsicht unterscheiden sie sich jedoch. Laut einer Umfrage von Frances Tang vom Big Bear Solar Observatory aus dem Jahr 1982 entwickeln Sonnenflecken mit umgekehrter Polarität mit mehr als doppelt so hoher Wahrscheinlichkeit komplexe Magnetfelder, in denen + und – miteinander vermischt sind. Sonnenflecken mit umgekehrter Polarität explodieren daher eher.“ Quelle: Spaceweather am 4.5.2023 mit Ergänzungen

Update 1.5.2023: Sonnenaktivität im April weiter im Abschwung unter 100 SN/Ri.

Zum Vergrößern anklicken. Die Sonnenfleckenaktivität ist wie erwartet im April 2023 weiter im Abschwung und hat mit unter 100 die bisher niedrigste monatliche internationale Sonnenfleckenrelativzahl (SN/Ri) des Jahres 2023 erreicht. Nach einem besonders kräftigen und besonders kurzen SC 25 mit einem Maximum noch in diesem Jahr oder bis Mitte 2024 sieht das nicht aus, wie er von einigen Experten erwartet wird… 🙂 Quellen: BOM SWS Solar Sunspots und SIDC/SILSO-Grafiken Sunspots mit Ergänzungen

Update 21.4.2023: Sonnenaktivität nach Spitze im April deutlich schwächer – Sonnenfleckenzahl im April die niedrigste in diesem Jahr?

Zum Vergrößern anklicken. Die Sonnenaktivität ist nach einer Spitze Mitte April bis zum 21.4.2023 wieder deutlich zurückgegangen (rechts). Es deutet einiges darauf hin, dass dies bis Ende des Monats auch so bleibt, weil aktive Sonnenflecken auf der erdabgewandten Seite der Sonne verschwinden und von dort zunächst keine neuen auf die erdzugewandte Seite folgen. Mit einer monatlichen Sonnenfleckenrelativzahl (SN/RI) um 100 hätte der April 2023 den niedrigsten Wert in diesem Jahr (rechts). Quelle: SIDC/SILSO-Grafiken Sunspots mit Ergänzungen

Der magnetische Hale-Zyklus der Sonne zeigt einen „Terminator“, der Mitte Dezember 2021 auftrat und auf ein baldiges Ende des aktuellen Sonnenzyklusses (SC) Nr. 25 hinweist. Zudem erwartet man einen viel stärkeren Sonnenzyklus (SC) Nr. 25 als in den bisherigen Prognosen.

Dies jedenfalls ist das Ergebnis einer neuen Studie mit dem Namen „Deciphering solar magnetic activity: The (solar) hale cycle terminator of 2021“, die Ende Januar 2023 im amerikanischen „The Astrophysical Journal“ veröffentlicht“ wurde.

Die Übersetzung der Einleitung zeigt die wesentlichen Ergebnisse der Studie (Hervorhebungen und Platzierung der Grafiken von mir.)

„Wir haben zuvor ein Ereignis in der Sonnenzeitlinie identifiziert, das eine Rolle dabei zu spielen schien, wie der Sonnenfleckenzyklus 23 (SC23) in den Sonnenfleckenzyklus 24 (SC24) überging.

Der Zeitrahmen für diesen Übergang war schnell und fand über eine sehr kurze Zeit statt und vielleicht in einer Zeit, die so kurz wie eine einzige Sonnenumdrehung war. (Anmerkung: 27 Erdtage)

Darüber hinaus schlossen wir, dass der beobachtete Übergang ein kritischer Moment für das globale Magnetfeld der Sonne war, da er sich in den räumlich und zeitlich überlappenden Magnetsystemen manifestierte, die zum 22-jährigen (Hale) Magnetzyklus der Sonne gehören.

Diese Ereignisse wurden als Hale-Zyklus-Beendigungen oder kurz „Terminatoren“ bezeichnet.

Die anschließende Untersuchung der Sonnenfleckenaufzeichnung ergab eine Beziehung zwischen der Terminatortrennung (als Maß für die Überlappung in den Hale-Zyklen) und der Amplitude des bevorstehenden Sonnenfleckenzyklus unter Verwendung einer Hilbert-Transformation.

Schließlich extrapolierten wir die Hilbert-Phasenfunktion der zeitgenössischen Sonnenfleckendaten, um das Auftreten des SC24-Terminators Mitte 2020 zu projizieren, und folgerten, dass dies zu einer großen Amplitude des Sonnenfleckenzyklus 25 (SC25) führen würde.

Dieses Papier präsentiert Beobachtungsbeweise dafür, dass das Ende von SC24 und das anfängliche Wachstum von SC25 auf einen Terminator folgten, der Mitte Dezember 2021 (ungefähr 13.12.2021) auftrat.

„Beachten Sie die drei weißen vertikalen gestrichelten Linien, die das Auftreten eines Terminators während dieser Epoche anzeigen.“

Mit dieser Terminatoridentifizierung vom Dezember 2021 können wir unsere frühere vorläufige Prognose der SC25-Amplitude abschließen – wobei wir mit 68 % Vertrauen eine maximale monatliche Sonnenfleckenzahl von 184 ± 17 und 184 ± 63 mit 95 % Vertrauen erwarten.

Anmerkung: Maximale monatliche Sonnenfleckenzahl also bei einer Standardabweichung vom Mittelwert (1 Sigma/σ, 65% Vertrauen) zwischen 201 und 167, bei zwei Standardabweichungen vom Mittelwert (2 Sigma/σ, 95% Vertrauen) zwischen 247 und 121.

Zum Vergrößern anklicken. Auszug aus „Conclusions“: „…Basierend auf der Analyse von McIntosh et al. (2020) und als Ergebnis des im Dezember 2021 beobachteten SC24-Terminators sind wir in der Lage, die Amplitudenschätzung für SC25 bei 184 (13-monatige geglättete Sonnenfleckenzahl ±17 bei 1σ und ±63 bei 2σ) abzuschließen. Basierend auf der überlagerten Epochenanalyse von McIntosh et al. (2021); Leamonet al. (2022) können wir das maximale Timing von SC25 zwischen dem letzten Quartal 2023 und dem letzten Quartal 2024 einschränken; Abbildung 10 zeigt diese Prognose (rot) im Vergleich zu den aktuell beobachteten SSN-Daten und der Community-Konsensprognose für SC25 (blau)4.“ Quelle: Studie Conclusions

Schließlich verwenden wir andere terminatorbezogene überlagerte Epochenanalysen, die parallel entwickelt wurden.

Wir prognostizieren den Zeitpunkt des SC25-Sonnenfleckenmaximums zwischen Ende 2023 und Mitte 2024.“

Ende der Übersetzung.

Wenn die Schlussfolgerungen dieser Studie richtig sind, verändern sie die bisherigen „Erkenntnisse“ zur Sonnenaktivität m.E. grundlegend, aber es gilt weiter: Der neueste Stand der Wissenschaft (auch bei Wetter und Klima) ist der letzte Stand der Unkenntnis… 🙂

Nachtrag: Anmerkung: Maximale monatliche Sonnenfleckenzahl also bei einer Standardabweichung vom Mittelwert (1 Sigma/σ, 65% Vertrauen) zwischen 201 und 167, bei zwei Standardabweichungen vom Mittelwert (2 Sigma/σ, 95% Vertrauen) zwischen 247 und 121.

Das bedeutet, dass auch ein schwacher Sonnenzyklus (SC) 25 weiterhin möglich ist… (siehe Grafik oberhalb, blaue Linien)

Herzlich euer

Schneefan2015

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