Plasmastråler inde i solen forudsiger ulige aktivitet af dens to halvkugler

Solens aktivitet vokser og aftager med jævne mellemrum og har indflydelse på vores rummiljø. Solpletter, stærkt magnetiserede pletter på soloverfladen, nogle gange udløser voldsomme storme i rummet, der alvorligt påvirker vores satellitbaserede kommunikations- og navigationssystemer og lejlighedsvis, gør satellitter ubrugelige. Imidlertid, en fuldstændig forståelse af alle aspekter af solpletaktivitetscyklussen forbliver uhåndgribelig. Et af dets mærkelige træk er den længe observerede skæve aktivitet af dens to halvkugler. Sommetider, den nordlige halvkugle bliver mere aktiv, engang sydpå, uden nogen synlig måde at forudsige, hvornår dette kan ske.

Nu, et hold videnskabsmænd fra Center of Excellence in Space Sciences India ved IISER Kolkata og Tata Institute of Fundamental Research i Mumbai har afsløret en hidtil ukendt sammenhæng mellem plasmastråler i solens indre og solpletcyklussen, som kan forudsige den ulige aktivitet af solens halvkugler.

Plasmamateriale på forskellige steder inde i solen roterer med forskellige hastigheder og driver en dynamo-mekanisme, der skaber de magnetiske solpletter. Rotationshastigheden er tidligere blevet observeret at ændre sig med tiden med hurtigere og langsommere strømme af plasmastråler kendt som torsionsoscillationer overlejret på den gennemsnitlige rotation. Disse jetfly ledsager solpletcyklussens fremskridt med deres migrationsmønstre svarende til solpletterne på solens overflade, hvilket antyder en årsagssammenhæng. I et papir i Astrofysisk tidsskrift fra American Astronomical Society, Lekshmi B., Dibyendu Nandi og H.M. Antia rapporterer, at asymmetrier i plasmastråler lige under solens overflade går forud for asymmetrier i solpletaktivitet med omkring et år, en opdagelse uden nogen klar teoretisk forklaring endnu.

"Styrken af ​​solens torsionsoscillation er meget lille sammenlignet med den differentielle rotation, hvilket gør det vanskeligt at måle. Vores omhyggelige analyse, der dækker 16 års både jord- og rumbaserede observationer, har gjort det muligt for os at opdage dette link" sagde kandidatstuderende Lekshmi B. Holdet brugte en teknik kaldet helioseismologi, som observerer svingninger på solens overflade, som frembringes af udbredelsen af ​​akustiske bølger i dens indre. Ved brug af helioseismiske teknikker, plasmahastighedsændringer i solens to halvkugler bliver derefter drillet ud.

"Vores undersøgelse sonderer kun båndene nær overfladen med hurtigere og langsommere rotation. Men, den nuværende konsensus er, at magnetiske felter, der danner solpletter, skabes dybere inde i solen. Det er ekstremt spændende, derfor, at solpletcyklusasymmetrien afspejles på tværs af den store dybde af solens konvektionszone, der forbinder solens dybe og overfladenære lag," sagde Dibyendu Nandi, der overvågede forskningen i samarbejde med HM Antia. "Dette kan være en tidlig manifestation af skabelsen af ​​magnetiske felter dybt inde i solen og kan føre til teknikker til at forudsige dens hemisfæriske aktivitetsniveauer," tilføjer han.

Til denne undersøgelse, holdet brugte jordbaserede data fra Global Oscillation Network Group - et multinationalt konsortium af observatorier, der involverer USA, Indien, Spanien, Australien og Chile, og rumbaserede data fra instrumentet Helioseismic og Magnetic Imager ombord på NASA's Solar Dynamics Observatory. Denne forskning blev sponsoreret af ministeriet for udvikling af menneskelige ressourcer, Indiens regering, NASA Heliophysics Program og Indo-US Science and Technology Forum og vises i 12. juli 2018-udgaven af Astrofysisk tidsskrift udgivet af American Astronomical Society.