Verwachtingen voor zonnevlekkencyclus flink opgehoogd

Ook David Hathaway, een autoriteit in het land van de zonneactiviteit, heeft zijn verwachting nu naar boven bijgesteld, Hij heeft dat gedaan op basis van de gemeten geomagnetische activiteit van de zon, tijdens het zonnevlekkenminimum, tussen de vorige en de huidige cyclus in december 2019. Volgens hem bestaat er een duidelijk verband tussen geomagnetische activiteit van de zon tijdens het zonnevlekkenminimum en de activiteit van de zon in de zonnevlekkencyclus daarna. De nieuwe cyclus lijkt daarmee duidelijk actiever te worden dan de voorgaande, maar minder actief dan de cyclus dáárvoor.

Verrassend

Al met al zijn de ontwikkelingen best verrassend te noemen, want nog niet heel lang geleden werd ervan uitgegaan dat de huidige cyclus juist een erg zwakke zou worden. De zon slaapt, was vaak te horen. Of nog sterker: de zon is dood. Niets van dat alles blijkt waar te zijn. Het geeft maar aan dat ook de activiteit van de zon nog veel geheimen voor ons heeft.

Zonnevlekken zijn tijdelijk aanwezige donkere plekken aan het oppervlak van de zon, magnetisch zeer sterk actieve gebieden eigenlijk, die ten opzichte van hun omgeving minder heet zijn. Er zijn vlekken die enkele honderden kilometers in doorsnee zijn, maar ook vlekken die tienduizenden kilometers bemeten. Als er aan het oppervlak van de zon (grote) zonnevlekken zichtbaar zijn, neemt de kans op uitbarstingen toe. De geladen deeltjes die vrijkomen, kunnen als ze de aardatmosfeer bereiken op ons deel van de aarde tot noorderlicht leiden.

Wat er kan gebeuren als er een echt actieve vlek aan het oppervlak van de zon actief is, lees je hier, toen de wereld in 1921 door een zonnestorm getroffen werd en iedereen zich angstig afvroeg wat er allemaal aan de hand was.

Bepalen lengte en kracht cyclus lastig

Het bepalen van de lengte en de kracht van een zonnevlekkencyclus is een lastige wetenschap. Grofweg in een periode van 11 jaar speelt zich op de zon een cyclus af waarin de zonnevlekkenactiviteit aan het oppervlak een maximum en een minimum bereikt. Is zo’n periode voorbij, dan beginnen we aan de volgende cyclus. Sinds het moment dat we dit zijn gaan meten, hebben zich 24 van dergelijke cycli voorgedaan. We zijn nu dus ruim 2 jaar aan nummer 25 bezig.

Het verwachten van zo’n cyclus is moeilijk. Deskundigen kijken naar de lengte en de kracht van de voorgaande cyclus, maar ook naar de manier waarop plasmastromen onder het oppervlak van de zon zich ontwikkelen. Op basis van die kennis slaagden ze erin om cyclus 24 redelijk goed te voorzien. Het zou een relatief zwakke cyclus zijn, zo was de veronderstelling en die bleek juist, al was het uiteindelijk allemaal toch wat heftiger dan gedacht.

‘De zon is dood’

Op basis van dezelfde wetenschap was steeds het idee dat cyclus 25 ongeveer hetzelfde zou verlopen. Op zich was dat al een verrassing, want eerder deze eeuw waren veel zondeskundigen ervan overtuigd dat de zon voor veel langere tijd in slaap zou sukkelen, zoals lang geleden tijdens het zogenoemde Maunderminimum ook al eens gebeurde. ‘De zon is dood’, was op dat moment een veelgehoorde kreet. Wat dat betreft, was de ‘officiële’ verwachting voor cyclus 25 dus al een heel ander verhaal. Geen Maunderminimum dus en ook geen zon die voor langere tijd in slaap zou vallen.

Het lijkt nu dus nog gekker te worden. Een eerste afwijkende verwachting, aan het einde van 2020 gepresenteerd door een groep wetenschappers van de NCAR (National Center for Atmospheric Research), schoot een heel andere kant op. Van een zon in slaap tot één van de allersterkste zonnevlekkencycli ooit is namelijk nogal een stap. Het heeft ermee te maken dat ze op een andere manier naar het komen en gaan van zonnevlekkencycli kijken. Ze nemen niet de cyclus zelf als uitgangspunt, maar kijken naar een ingewikkeld mechanisme dat er achter zit. En wel een cyclus van 22 jaar waarin magnetisch banden met tegengestelde ladingen aan weerszijden van de zon naar het zuiden en noorden schuiven.

Terminator event

Elk van die banden heeft voor zo’n tripje ongeveer 22 jaar nodig. Zodra hij halverwege is, verschijnt aan de noordkant en zuidkant een volgende band met tegengestelde lading die aan dezelfde reis begint. Elke grofweg elf jaar komen twee van die banden, vanuit het noorden en zuiden, boven de evenaar van de zon samen en doven elkaar, zodra ze elkaar ontmoeten, geleidelijk uit. Dit wordt door de wetenschappers een ‘terminator event’ genoemd. Nu is de ene terminator de andere niet. Soms gaan de banden boven de evenaar wat treuzelen en laat de terminator wat langer op zich wachten.

De onderzoekers hebben nu uitgevonden dat, hoe groter de tijdspanne tussen twee opeenvolgende terminators is, hoe zwakker de zonnevlekkencyclus zal zijn die erop volgt. Tussen de twee terminators die aan cyclus 24 voorafgingen zat ruim 13 jaar. De cyclus die zou volgen, moest dan ook een relatief zwakke en vlakke zijn. En dat is met cyclus 24 ook gebeurd. Tussen de twee terminators die aan de nu net begonnen cyclus 25 vooraf zijn gegaan, zat maar krap 10 jaar, zo hebben de onderzoekers uitgevonden. De cyclus die nu volgt zou dus juist een sterke moeten zijn, is hun redenering. En zo zijn ze tot de verwachting gekomen die ze eind 2020 hebben gepresenteerd.

Inmiddels zijn dus ook andere verwachtingen naar boven bijgesteld. Dat betekent dat we, tot het volgende zonnevlekkenmaximum (dat in juli 2025 wordt verwacht) aan het oppervlak van de zon steeds vaker zonnevlekken zullen zien. Als de bijbehorende uitbarstingen sterk genoeg zijn en de eruit voorkomende elektronenwolken op de aarde zijn gericht, zal het dan ook in Nederland onder meer vaker tot noorderlicht kunnen komen.