Astronomie

Pourquoi le cycle des taches solaires de 11 ans est-il moins prévisible récemment ?

Pourquoi le cycle des taches solaires de 11 ans est-il moins prévisible récemment ?

J'ai cité une question similaire sur les minima et maxima solaires. "... Je suppose que le jury n'est toujours pas là, mais il s'agit d'un matériau assez "frange". Le cycle solaire est certainement considéré comme un produit du mécanisme de dynamo qui produit le champ magnétique. " Alors, quelque chose a-t-il changé dans le mécanisme de la dynamo ?


Le cycle solaire n'est pas moins prévisible qu'il ne l'a jamais été.

Le soleil montre un cycle d'activité d'environ 11 ans, mais l'activité et la durée de chaque cycle sont également variables et montrent des tendances, mais aucune périodicité apparente


CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=969067

Le graphique montre 400 ans d'activité solaire. Le cycle de 11 ans est clair et vous pouvez également voir certaines tendances à plus long terme. Les tendances à long terme ne suivent pas un schéma simple.

Ainsi, le schéma de l'activité solaire est tout aussi prévisible ou imprévisible qu'il ne l'a jamais été. Il y a un cycle de 11 ans, mais ce qui ressort moins clairement du graphique, c'est que certains de ces cycles sont un peu plus longs et d'autres un peu plus courts que 11 ans. Il existe des tendances à long terme qui ne sont pas périodiques. Les causes du cycle sont les relaxations et les inversions périodiques du champ magnétique du soleil. Les causes des variations à plus long terme ne sont pas bien comprises et, par conséquent, difficiles à prévoir.

Il existe des preuves de modèles à plus long terme qui sont indirectement observables, par exemple, dans les variations de la production de carbone 14 dans l'atmosphère. Il existe des propositions de périodicités de 210, 2400 et 6000 ans.

Nous pouvons dire, avec une confiance raisonnable, que le prochain maximum solaire sera en 2025. Nous nous attendons à ce que l'intensité soit similaire au dernier pic avec des nombres de taches solaires d'environ 100 (basé principalement sur l'observation qu'il n'y a pas de très grandes oscillations entre un pic et le suivant). Mais il pourrait raisonnablement se situer entre 50 et 150. Nous nous attendrions à ce qu'il y ait des pics en 2036 et 2047, mais nous avons peu de confiance dans l'activité de ces futurs pics, et nous ne sommes pas très confiants quant au calendrier.

La cause doit être "quelque chose dans le mécanisme de la dynamo", mais une telle variation est normale pour notre soleil, semble-t-il.


Cycle des taches solaires

La phase du cycle des taches solaires détermine également la latitude héliographique moyenne de tous les groupes. Au minimum les premiers groupes du nouveau cycle apparaissent en 넰�°. Par la suite, la plage de latitude se déplace progressivement vers l'équateur, jusqu'à ce qu'au prochain minimum, la latitude moyenne soit d'environ ଗ°. Puis, tandis que les groupes équatoriaux s'épuisent, ceux du cycle suivant commencent à apparaître dans leurs latitudes supérieures caractéristiques. Cette progression latitudinale est appelée La loi de Spörer . À tout moment, il peut y avoir un écart considérable de latitude, mais les groupes sont rarement vus à plus de 35 ° x00B0 ou à moins de 5 ° x00B0 de l'équateur. le diagramme papillon est une représentation graphique de la loi de Spörer obtenue en traçant la latitude héliographique moyenne de groupes individuels en fonction du temps (voir graphique). Son apparence a été comparée à des paires successives d'ailes de papillon, d'où son nom.

On pense que la cause sous-jacente du cycle des taches solaires est l'interaction entre un champ magnétique poloïdal relativement faible à grande échelle sous la photosphère, la rotation différentielle et la convection. Le champ poloïdal, qui est contraint de se déplacer avec le matériau solaire ionisé, devient de plus en plus déformé par rotation différentielle jusqu'à ce qu'un champ toroïdal intense soit produit. La force de ce champ est encore renforcée par l'effet perturbateur de la convection, qui tord les lignes de champ dans des configurations en forme de corde qui peuvent pénétrer à travers la surface pour former des taches solaires. Cela se produira d'abord dans les latitudes intermédiaires, où le taux de cisaillement du champ est le plus élevé, et ensuite dans des latitudes de plus en plus basses.

L'inclinaison vers l'équateur des champs de polarité opposée associés à la p - et F -spots est tel qu'ils peuvent s'écarter à la fois en longitude et en latitude, en raison de la rotation différentielle et de la rotation cyclonique des cellules supergranulaires individuelles (voir supergranulation). La dérive latitudinale est responsable d'une accumulation dans les régions polaires de flux magnétique de même polarité que le F -taches dans les hémisphères respectifs. Ainsi, les champs localisés intenses (0,2𠄰.4 tesla) de taches solaires sont progressivement dispersés pour former des champs polaires faibles (1𠄲 × 10 𠄴 tesla), qui inversent la polarité (pas nécessairement de manière synchrone) autour du maximum de taches solaires. Lorsque cela se produit, la rotation différentielle n'intensifie plus le champ toroïdal subphotosphérique mais l'affaiblit plutôt et rétablit un champ poloïdal de direction opposée à son prédécesseur.

Le cycle des taches solaires peut donc être considéré (si ce modèle est correct) comme un processus de relaxation qui se répète continuellement. Il y a lieu de croire, cependant, qu'au moins certaines des caractéristiques des cycles récents peuvent être transitoires. En particulier, un minimum prolongé, appelé le Maunder minimum, d'environ 1645 à 1715, suggère qu'il existe plus d'un mode circulatoire disponible pour la dynamo solaire.

Les taches solaires sont les plus évidentes mais en aucun cas la seule manifestation de l'activité solaire à subir un changement cyclique sur une période d'environ 11 ans. Il convient donc de restreindre l'usage du terme cycle des taches solaires à la considération de la fluctuation du nombre de taches solaires et pour utiliser le terme plus général cycle solaire lorsque l'on considère la variation du niveau d'activité solaire dans son ensemble.


Le nouveau cycle des taches solaires pourrait être l'un des plus forts jamais enregistrés, selon une nouvelle recherche

Crédit : Unsplash/CC0 Domaine public

En contradiction directe avec les prévisions officielles, une équipe de scientifiques dirigée par le Centre national de recherche atmosphérique (NCAR) prédit que le cycle des taches solaires qui a commencé cet automne pourrait être l'un des plus forts depuis le début de la tenue de dossiers.

Dans un nouvel article publié dans Physique solaire, l'équipe de recherche prédit que le cycle 25 des taches solaires culminera avec un nombre maximum de taches solaires quelque part entre environ 210 et 260, ce qui placerait le nouveau cycle en compagnie des quelques premiers jamais observés.

Le cycle qui vient de se terminer, le cycle 24 des taches solaires, a culminé avec un nombre de taches solaires de 116, et les prévisions consensuelles d'un groupe d'experts réunis par la National Aeronautics and Space Administration (NASA) et la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) prédisent que le cycle des taches solaires 25 sera tout aussi faible. Le panneau prédit un nombre maximal de taches solaires de 115.

Si la nouvelle prévision dirigée par le NCAR est confirmée, elle soutiendrait la théorie peu orthodoxe de l'équipe de recherche - détaillée dans une série d'articles publiés au cours de la dernière décennie - selon laquelle le Soleil a des cycles magnétiques de 22 ans qui se chevauchent et qui interagissent pour produire le puits. -Cycle de taches solaires connu d'environ 11 ans comme sous-produit. Les cycles de 22 ans se répètent comme sur des roulettes et pourraient être la clé pour enfin faire des prédictions précises sur le moment et la nature des cycles des taches solaires, ainsi que de nombreux effets qu'ils produisent, selon les auteurs de l'étude.

"Les scientifiques ont eu du mal à prédire à la fois la durée et la force des cycles des taches solaires, car nous manquons de compréhension fondamentale du mécanisme qui régit le cycle", a déclaré le directeur adjoint du NCAR, Scott McIntosh, un physicien solaire qui a dirigé l'étude. "Si nos prévisions s'avèrent correctes, nous aurons la preuve que notre cadre pour comprendre la machine magnétique interne du Soleil est sur la bonne voie.

La nouvelle recherche a été soutenue par la National Science Foundation, qui est le sponsor du NCAR, et le programme Living With a Star de la NASA.

Sunspot Cycle 25 démarre en trombe, que va-t-il suivre ?

Dans les travaux précédents de McIntosh, lui et ses collègues ont esquissé les grandes lignes d'un cycle solaire prolongé de 22 ans en utilisant des observations de points lumineux coronaux, des scintillements éphémères de lumière ultraviolette extrême dans l'atmosphère solaire. Ces points brillants peuvent être observés en marche depuis les hautes latitudes du Soleil jusqu'à l'équateur pendant environ 20 ans. En traversant les latitudes moyennes, les points lumineux coïncident avec l'émergence de l'activité des taches solaires.

GAUCHE : Des bandes magnétiques de charge opposée, représentées en rouge et en bleu, se dirigent vers l'équateur sur une période de 22 ans. Quand ils se rencontrent à l'équateur, ils s'annihilent. DROITE : L'animation du haut montre le nombre total de taches solaires (noir) et les contributions des hémisphères nord (rouge) et sud (bleu). Le bas montre l'emplacement des taches. Crédit : Scott McIntosh

McIntosh pense que les points lumineux marquent le voyage des bandes de champ magnétique, qui s'enroulent autour du Soleil. Lorsque les bandes des hémisphères nord et sud, qui ont des champs magnétiques de charges opposées, se rencontrent à l'équateur, elles s'annihilent mutuellement, ce qui entraîne un événement "terminateur". Ces terminateurs sont des marqueurs cruciaux sur l'horloge solaire de 22 ans, dit McIntosh, car ils signalent la fin d'un cycle magnétique, ainsi que son cycle de taches solaires correspondant, et agissent comme un déclencheur pour le début du cycle magnétique suivant.

Alors qu'un ensemble de bandes chargées de manière opposée est à peu près à mi-chemin de sa migration vers la rencontre équatoriale, un deuxième ensemble apparaît aux hautes latitudes et commence sa propre migration. Bien que ces bandes apparaissent aux latitudes élevées à un rythme relativement constant (tous les 11 ans), elles ralentissent parfois lorsqu'elles traversent les latitudes moyennes, ce qui semble affaiblir la force du prochain cycle solaire.

Cela se produit parce que le ralentissement agit pour augmenter la durée pendant laquelle les ensembles de bandes de charges opposées se chevauchent et interfèrent les uns avec les autres à l'intérieur du Soleil. Le ralentissement prolonge le cycle solaire actuel en repoussant l'événement de terminaison dans le temps. Le décalage du terminateur dans le temps a pour effet de ronger la productivité ponctuelle du cycle suivant.

"Lorsque nous regardons en arrière sur les 270 ans d'observation des événements de terminaison, nous voyons que plus le temps entre les terminaisons est long, plus le cycle suivant est faible", a déclaré le co-auteur de l'étude Bob Leamon, chercheur à l'Université du Maryland Baltimore. Comté. "Et, inversement, plus le temps entre les terminateurs est court, plus le prochain cycle solaire est fort.

Cette corrélation a été difficile à voir pour les scientifiques dans le passé car ils ont traditionnellement mesuré la durée d'un cycle de taches solaires du minimum solaire au minimum solaire, qui est défini en utilisant une moyenne plutôt qu'un événement précis. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont mesuré de terminateur en terminateur, ce qui permet une précision beaucoup plus grande.

Alors que les événements de terminaison se produisent environ tous les 11 ans et marquent le début et la fin du cycle des taches solaires, le temps entre les terminaisons peut varier d'une année à l'autre. Par exemple, Sunspot Cycle 4 a commencé avec un terminateur en 1786 et s'est terminé avec un terminateur en 1801, un sans précédent 15 ans plus tard. Le cycle suivant, 5, était incroyablement faible avec une amplitude maximale de seulement 82 taches solaires. Ce cycle deviendrait connu comme le début du Grand Minimum « Dalton ».

De même, le cycle 23 des taches solaires a commencé en 1998 et ne s'est terminé qu'en 2011, 13 ans plus tard. Le cycle 24 des taches solaires, qui vient de se terminer, était également assez faible, mais il a également été assez court - un peu moins de 10 ans - et c'est la base de la prédiction haussière de la nouvelle étude selon laquelle le cycle 25 des taches solaires sera fort.

"Une fois que vous avez identifié les terminateurs dans les documents historiques, le modèle devient évident", a déclaré McIntosh. "Un faible cycle de taches solaires 25, comme le prédit la communauté, serait un écart complet par rapport à tout ce que les données nous ont montré jusqu'à présent.


Le cycle des taches solaires et son impact sur le radioamateur

De nombreux facteurs peuvent affecter notre plaisir de la radio amateur. Certains désagréments peuvent être à quelques mètres seulement, comme une lampe électrique ou un ordinateur provoquant des interférences RF dans la cabane. Mais lorsqu'il s'agit de maux de tête pour les opérateurs de radio amateur, en particulier les amateurs de HF, le plus gros problème (littéralement) se situe à 92,96 millions de kilomètres et est à peu près aussi facile à négocier que le comité des règles de votre HOA. Bien sûr, nous parlons du soleil.

D'une manière générale, le manque d'activité solaire rend difficile le travail des bandes 14-28 MHz (20 à 10 mètres) et 50 MHz (6 mètres). La quantité de taches solaires et l'activité solaire corrélée diminue ou augmente selon un cycle prévisible de 11 ans. La présence de taches solaires indique une activité solaire qui affecte la capacité de l'ionosphère à réfracter les signaux radio vers la Terre. En termes simples, moins de taches solaires signifie moins d'activité solaire, ce qui conduit à beaucoup de jambons frustrés.

A partir de ce post, les experts prédisent que le nombre de taches solaires atteindra son minimum fin 2019 ou début 2020. Le prochain cycle devrait culminer entre 2023 et 2026.

Pour plus d'informations et les prévisions météo spatiales quotidiennes, visitez le site site officiel du Dr Tamitha Skov, Femme de la météo spatiale. Le Dr Skov a passé du temps avec Hams sur le stand de DX Engineering à Dayton Hamvention 2019. Cliquez ici pour une partie de sa présentation à Hamvention 2019.

Une façon de supporter ce point bas de l'activité solaire est de passer à l'exploitation UHF/VHF, y compris en contactant des satellites radioamateurs. bases du fonctionnement des satellites. DX Engineering propose un certain nombre de HT et de plates-formes mobiles, ainsi que le nouveau Émetteur-récepteur ICOM IC-9700 VHF/UHF/1,2 GHz, avec des fonctionnalités spéciales, notamment un fonctionnement satellite fluide avec un suivi normal/inverse et 99 chaînes satellite.


Le cycle actuel des taches solaires du Soleil va-t-il pétiller ou crépiter ?

Récemment, une équipe de scientifiques solaires a annoncé qu'elle prédisait que le cycle magnétique actuel du Soleil, qui vient de commencer il y a environ un an, sera assez doux, un peu comme le dernier. J'ai écrit à ce sujet à l'époque, car le comportement du Soleil peut avoir des effets profonds sur la Terre, notamment endommager les satellites, mettre les astronautes dans l'espace en danger et provoquer des pannes de courant généralisées sur Terre. Les ramifications peuvent être très, très graves.

Mais tenez les presses ! Une autre équipe d'astronomes solaires vient de publier sa propre étude, et, sur la base de leur hypothèse plutôt inhabituelle du comportement du Soleil, prédit que le cycle actuel pourrait être très fort, en fait parmi les plus forts jamais vus !

Qui a raison ? Eh bien, nous le saurons bien assez tôt.

Au minimum solaire (décembre 2019, à gauche) aucune tache n'est visible, tandis qu'au maximum (juillet 2014, à droite), le visage du Soleil est jonché de taches. Crédit : NASA / SDO / Joy Ng

Le Soleil passe par un cycle où son activité magnétique augmente et s'affaiblit sur une période d'environ 11 ans (et en fait, la polarité s'inverse à chaque cycle, les pôles magnétiques nord et sud s'inversent, c'est donc vraiment un cycle de 22 ans). Les taches solaires sont un aspect de cette activité magnétique au fur et à mesure que le cycle se poursuit et que l'activité augmente, nous voyons plus de taches solaires sombres à la surface du Soleil. Nous voyons également plus d'activité de tempête comme de puissantes éruptions explosives et d'énormes éjections de masse coronale (CME).

On ne comprend pas bien pourquoi ce cycle existe, ou ce qui se passe au plus profond du Soleil pour le produire, ou pourquoi parfois un cycle est plus long ou plus court. La plupart du temps, nous devons extrapoler à partir de ce que nous voyons à la surface. Nous ne savons pas non plus pourquoi la force de l'activité change d'un cycle à l'autre, mais parfois nous voyons moins de taches solaires, et parfois beaucoup plus.

Les derniers nombres de cycles de taches solaires comptent, au 1er décembre 2020. Le dernier cycle, 24 (flèche), était faible mais court, et les scientifiques prédisent qu'une courte durée signifie que le cycle 25 sera fort. Crédit : SILSO / Observatoire de Belgique

Nous venons de sortir du cycle 24, qui était assez faible au fur et à mesure, avec moins de taches solaires – il a atteint un maximum d'environ 120 vues en même temps. Le visage du Soleil est ensuite resté longtemps vide jusqu'à ce que nous recommencions à voir des taches en janvier 2020, et une grosse la semaine dernière. On ne sait pas ce qui se passera à l'approche du prochain pic à la mi-2025.

C'est là qu'intervient la deuxième équipe d'astronomes, ils ne sont pas d'accord avec le consensus selon lequel l'activité sera comme le dernier cycle. Ils se basent sur des observations passées du comportement magnétique complexe du Soleil et ont émis une hypothèse étrange sur ce qui se passe avec le Soleil.

Nous savons depuis un certain temps que lorsqu'un cycle démarre, les taches solaires ont tendance à se former aux latitudes moyennes (environ 55° de l'équateur du Soleil) dans les deux hémisphères du Soleil, puis au fil du temps, nous les voyons se former de plus en plus près de l'Équateur. Donc, si vous regardez tôt dans le cycle, vous voyez des taches autour de 55° de latitude, et un an plus tard, elles peuvent descendre à 50°.

La bande de l'hémisphère nord a la polarité magnétique inverse de celle du sud. Finalement, lorsqu'ils se rencontrent près de l'équateur, ils s'annulent. Les scientifiques appellent cela le événement de résiliation, et quand cela arrive, le cycle est terminé.

Mais c'est là que ça se complique. Il faut environ 19 ans pour que les bandes d'un cycle atteignent l'équateur, et lorsqu'il est à mi-chemin, un autre groupe de bandes se forme à 55°. Ils peuvent voir cela comme une augmentation de l'activité solaire à cette latitude, des éclairs de lumière ultraviolette extrême qui se produisent au-dessus de la surface et qui indiquent la présence de bandes de champs magnétiques profondes en forme de beignet (toroïdales) profondément sous la surface.

Parfois, la migration de ces bandes vers les latitudes moyennes ralentit. On ne sait pas pourquoi. Mais les scientifiques postulent que ce ralentissement permet aux bandes se rencontrant à l'équateur d'interagir pendant de plus longues périodes. Cela a tendance à prolonger la durée du minimum solaire (lorsque l'activité magnétique est faible et qu'il y a peu ou pas de taches), mais ils ont remarqué au cours de leurs observations que cela signifie également que le prochain cycle est également plus faible, produisant moins de taches solaires.

Inversement, plus les bandes traversent rapidement les latitudes moyennes du Soleil, plus le cycle suivant est fort.

Une tache solaire à peu près de la même taille que la Terre a été observée par le télescope solaire Daniel K. Inouye, révélant des détails aussi petits que 20 km de diamètre. L'image mesure environ 16 000 km de large. Les couleurs sont affichées en orange, rouge et marron, mais la longueur d'onde réelle utilisée était de 530 nanomètres, dans la partie verte du spectre. Crédit : NSO/AURA/NSF

Normalement, les cycles sont mesurés du minimum au minimum, mais c'est en fait assez difficile à mesurer. Ces événements de terminaison sont plus faciles à mesurer et fournissent une base plus concrète pour les durées de cycle. Et une fois fait de cette façon, affirment les scientifiques, la corrélation entre la durée du cycle et l'activité du cycle suivant est plus claire et peut être étendue jusqu'aux premiers cycles observés au 18ème siècle.

En regardant les différents cycles, la durée moyenne est de 11 ans, mais certains durent plus longtemps, et ce qu'ils ont trouvé, c'est que le cycle après ceux étaient plus faibles. Et quand un cycle était plus court, le cycle suivant était plus fort.

Le nombre de taches solaires par rapport à la durée du cycle (à gauche) montre que le dernier cycle, 24, était faible mais court, d'une durée de seulement 9,5 ans. Le nombre de taches solaires par cycle tracé par rapport à la durée du cycle précédent montre une tendance forte et prédit que le cycle actuel (25) devrait être assez fort. Crédit : McIntosh et al.

Le cycle 24, le dernier cycle, n'a duré que 9,5 ans environ selon leur nouvelle méthode. C'est beaucoup moins que la moyenne, parmi les cycles les plus courts observés. Par conséquent, ils prédisent que le cycle 25, celui dans lequel nous nous trouvons actuellement, sera assez fort. Ils prédisent qu'il devrait avoir environ 233 places, bien que tout ce qui se situe entre 204 et 254 reste dans leur incertitude.

Mais même au bas de l'échelle, c'est presque à deux reprises ce que l'autre équipe prédit pour ce cycle. Nous avons donc une distinction claire entre les deux, et cela signifie que nous verrons bientôt qui a raison. Il est rare que deux hypothèses concurrentes soient aussi distinctes, alors la course est lancée !

Le nombre de taches solaires - un indicateur de l'activité magnétique solaire - depuis 1749, montrant un cycle d'environ 11 ans. Les scientifiques prédisent que notre cycle actuel, 25 ans, pourrait être très fort, parmi les plus forts jamais vus. Crédit : McIntosh et al.

S'ils ont raison, nous pouvons nous attendre à beaucoup d'activité du Soleil au cours des prochaines années. C'est critique. Il y a des centaines de milliards de dollars de satellites en orbite autour de la Terre, et ils sont menacés par les grands événements solaires comme les éruptions cutanées et les CME, qui peuvent endommager ou détruire leurs circuits. Les astronautes de la station spatiale doivent se réfugier dans la partie la plus profonde de la station lorsque le Soleil se met en colère, et en 1989 (au cours du cycle 23) un gros CME a causé des pannes de courant généralisées au Canada, y compris au Québec.


Taches solaires/cycle solaire

Les taches solaires sont des zones sombres qui deviennent apparentes au niveau de la photosphère du Soleil à la suite d'un flux magnétique intense qui monte de plus loin à l'intérieur du soleil. Les zones le long de ce flux magnétique dans la photosphère supérieure et la chromosphère se réchauffent et deviennent généralement visibles sous forme de facules et de plages - souvent appelées régions actives. Cela provoque des zones plus froides (7000 F), moins denses et plus sombres au cœur de ces champs magnétiques que dans la photosphère environnante (10 000 F) - considérées comme des taches solaires. Les régions actives associées aux groupes de taches solaires sont généralement visibles sous forme d'améliorations lumineuses dans la couronne aux longueurs d'onde EUV et des rayons X. Les changements rapides dans l'alignement du champ magnétique des régions actives associées aux groupes de taches solaires sont les sources les plus probables d'événements météorologiques spatiaux importants tels que les éruptions solaires, les CME, les tempêtes de rayonnement et les sursauts radio.

Les taches solaires apparaissent sous une grande variété de formes et de formes. La zone la plus sombre d'une tache solaire (également la première à être observée) s'appelle les ombres. Au fur et à mesure que la tache solaire mûrit (devient plus intense), une zone périphérique moins sombre de structure fibrillaire bien définie se développe autour de l'ombre - appelée pénombre. Les taches solaires peuvent passer d'une tache unipolaire individuelle à des groupes de taches bipolaires plus organisés ou même évoluer en d'immenses groupes de taches solaires très complexes avec des polarités magnétiques mixtes dans tout le groupe. Les plus grands groupes de taches solaires peuvent couvrir de grandes étendues de la surface du Soleil et faire plusieurs fois la taille de la Terre.

Les groupes de taches solaires clairement visibles et observés par des observatoires au sol désignés se voient attribuer un numéro de région à 4 chiffres NOAA/SWPC pour enregistrer et suivre officiellement le groupe de taches solaires lorsqu'il tourne sur le disque solaire visible. Les groupes de taches solaires sont analysés et caractérisés en fonction de leur taille et de leur complexité par les prévisionnistes du SWPC chaque jour à l'aide de l'échelle de classification de Zurich modifiée et du système de classification magnétique du mont Wilson. Cette analyse et cette classification quotidiennes des taches solaires sont soumises à la fin de chaque jour UTC en tant que rapport de synthèse de la région solaire.

Les taches solaires peuvent changer continuellement et ne durer que quelques heures, voire des jours, voire des mois pour les groupes les plus intenses. Le nombre total de taches solaires est connu depuis longtemps pour varier avec une répétition d'environ 11 ans connue sous le nom de cycle solaire. Le pic d'activité des taches solaires est connu sous le nom de maximum solaire et l'accalmie est connue sous le nom de minimum solaire. Les cycles solaires ont commencé à recevoir des numéros consécutifs. Cette attribution de nombre a commencé avec le cycle solaire 1 en 1755 et le plus récent étant le cycle 24 - qui a commencé en décembre 2008 et est maintenant proche du minimum solaire. On considère qu'un nouveau cycle solaire a commencé lorsque des groupes de taches solaires émergent à des latitudes plus élevées avec les polarités magnétiques des taches principales opposées à celles du cycle précédent. Un graphique de la progression du nombre de taches solaires pour le cycle solaire précédent et actuel, et qui compare les valeurs observées et lissées avec la prévision officielle du nombre de taches solaires fournie par le Solar Cycle Prediction Panel représentant la NOAA, l'International Space Environmental Services (ISES) et la NASA est disponible pour voir sur notre page Web SWPC à la progression du cycle solaire.

Les nombres officiels de taches solaires quotidiens et mensuels sont déterminés par le World Data Center - Sunspot Index and Long-term Solar Observations (WDC-SILSO) de l'Observatoire royal de Belgique. En règle générale, les rapports de taches solaires des observatoires calculent le nombre de taches solaires, chaque groupe de taches solaires comptant pour 10, et chaque ombre de chaque groupe de taches est considérée individuellement comme 1. Par conséquent, aucune tache solaire sur le Soleil visible ne serait considérée comme nulle alors que le prochain nombre possible ne peut être 11 ou plus.

Des informations plus détaillées sur les concepts de nombre de taches solaires et une perspective approfondie du cycle solaire peuvent être apprises en lisant l'article scientifique : "Revisiting the Sunspot Number, a 400-year perspective on the Solar Cycle" de F. Clette, L. Svalgaard, J. Vaquero et E. Cliver Space Sci Rev (2014) 186:35-103 DOI 10.1007/s11214-014-0074-2


Les experts solaires prédisent que l'activité du Soleil au cours du cycle solaire 25 sera inférieure à la moyenne, similaire au cycle solaire 24

5 avril 2019 - Les scientifiques chargés de prédire l'activité du Soleil pour le prochain cycle solaire de 11 ans disent qu'elle sera probablement faible, un peu comme l'actuelle. Le cycle solaire actuel, le cycle 24, est en déclin et devrait atteindre le minimum solaire - la période où le Soleil est le moins actif - à la fin de 2019 ou 2020.

Les experts du panneau de prédiction du cycle solaire 25 ont déclaré que le cycle solaire 25 pourrait avoir un démarrage lent, mais devrait culminer avec un maximum solaire se produisant entre 2023 et 2026, et une plage de taches solaires de 95 à 130. C'est bien en deçà du nombre moyen de taches solaires, qui varie généralement de 140 à 220 taches solaires par cycle solaire. Le panel est convaincu que le cycle à venir devrait briser la tendance à l'affaiblissement de l'activité solaire observée au cours des quatre derniers cycles.

"Nous nous attendons à ce que le cycle solaire 25 soit très similaire au cycle 24 : un autre cycle assez faible, précédé d'un minimum long et profond", a déclaré la coprésidente du panel Lisa Upton, Ph.D., physicienne solaire chez Space Systems Research Corp. &ldquoLes attentes que le cycle 25 sera de taille comparable au cycle 24 signifie que le déclin constant de l'amplitude du cycle solaire, observé à partir des cycles 21-24, est terminé et que rien n'indique que nous nous approchons actuellement d'un minimum de type Maunder dans activité solaire.&rdquo

La prévision du cycle solaire donne une idée approximative de la fréquence des tempêtes météorologiques spatiales de tous types, des pannes radio aux tempêtes géomagnétiques et aux tempêtes de rayonnement solaire. Il est utilisé par de nombreuses industries pour évaluer l'impact potentiel de la météo spatiale dans les années à venir. La météo spatiale peut affecter les réseaux électriques, les communications militaires, aériennes et maritimes critiques, les satellites et les signaux du système de positionnement global (GPS), et peut même menacer les astronautes par exposition à des doses de rayonnement nocives.

Le cycle solaire 24 a atteint son maximum - la période où le Soleil est le plus actif - en avril 2014 avec une moyenne maximale de 82 taches solaires. L'hémisphère nord du Soleil a mené le cycle des taches solaires, culminant plus de deux ans avant le pic des taches solaires de l'hémisphère sud.

Puissante éruption de la surface du soleil capturée le 1er mai 2013. NASA

La prévision du cycle solaire est une nouvelle science

Alors que les prévisions météorologiques quotidiennes sont le type d'information scientifique le plus largement utilisé aux États-Unis, la prévision solaire est relativement nouvelle. Étant donné que le Soleil met 11 ans pour compléter un cycle solaire, ce n'est que la quatrième fois qu'une prédiction du cycle solaire est publiée par des scientifiques américains. Le premier panel s'est réuni en 1989 pour le cycle 22.

Pour le cycle solaire 25, le panneau espère pour la première fois prédire la présence, l'amplitude et le moment de toute différence entre les hémisphères nord et sud du Soleil, connue sous le nom d'asymétrie hémisphérique. Plus tard cette année, le Panel publiera une courbe officielle du nombre de taches solaires qui montre le nombre prévu de taches solaires au cours d'une année donnée et toute asymétrie attendue. Le panel examinera également la possibilité de fournir une prévision de probabilité d'éruption solaire.

"Bien que nous ne prévoyions pas un cycle solaire 25 particulièrement actif, de violentes éruptions solaires peuvent survenir à tout moment", a déclaré Doug Biesecker, Ph.D., coprésident du panel et physicien solaire au Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA.

Un exemple de cela s'est produit le 23 juillet 2012, lorsqu'une puissante éruption d'éjection de masse coronale (CME) a ​​raté la Terre mais a enveloppé le satellite STEREO-A de la NASA. Une étude de 2013 a estimé que les États-Unis auraient subi entre 600 et 2 600 milliards de dollars de dommages, en particulier aux infrastructures électriques, telles que le réseau électrique, si ce CME avait été dirigé vers la Terre. La force de l'éruption de 2012 était comparable au célèbre événement Carrington de 1859 qui a causé des dommages étendus aux stations télégraphiques du monde entier et produit des aurores boréales aussi loin au sud que les Caraïbes.

Le prévisionniste surveille la météo spatiale au Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA

Le panneau de prévision du cycle solaire prévoit le nombre de taches solaires attendues pour le maximum solaire, ainsi que le moment des niveaux d'activité solaire maximal et minimal pour le cycle. Il est composé de scientifiques représentant la NOAA, la NASA, l'International Space Environment Services et d'autres scientifiques américains et internationaux. Les perspectives ont été présentées le 5 avril lors de l'atelier de météorologie spatiale de la NOAA 2019 à Boulder, dans le Colorado.

Pour les dernières prévisions météorologiques spatiales, visitez https://www.swpc.noaa.gov/

Pour plus d'informations, veuillez contacter NOAA Communications Theo Stein, 303-497-0163 et Maureen O&rsquoLeary, 301-427-9000


L'IA utilisée pour prédire les prochains cycles de taches solaires : faible activité solaire jusqu'en 2050

Le Soleil peint par un algorithme d'apprentissage automatique dans le style de Van Gogh Nuit étoilée

Il y a quatre ans, j'ai fait une analyse basée sur le travail d'autres personnes ainsi que sur mon propre nombre de taches solaires au cours des quatre cents dernières années. Cela a abouti à une estimation d'une période extrêmement froide pour la terre d'ici 2030 résultant du développement d'un grand minimum solaire en nombre de taches solaires.

Le Soleil vient de sortir du cycle 24 des taches solaires et se dirige maintenant vers le cycle 25. Les températures mondiales de la Terre dépendent toutes de la force du prochain cycle. La NASA a prédit un cycle très faible avec un total de moins de 50 taches solaires.

Comme je l'ai mentionné dans un article récent, les températures mondiales de la Terre sont à la baisse. Partout dans le monde, nous recevons des rapports sur des périodes inhabituellement froides pour cette période de l'année. L'Australie-Occidentale vient de connaître la semaine la plus froide jamais enregistrée en mai au cours des 60 dernières années. On peut s'attendre à ce que la tendance à la baisse s'accélère au cours des prochains mois et années à mesure que le Soleil poursuit sa relatif fermer.

Le cycle solaire dans lequel nous entrons maintenant (numéro 25) devrait être très similaire au cycle historiquement faible qui vient de s'écouler (numéro 24), mais il ne devrait s'agir que d'une escale dans la descente du soleil vers son prochain plein. soufflé Grand minimum solaire.

Selon de nombreux témoignages, il n'y aura pas vraiment de cycle solaire 26 à proprement parler. Cela signifiera un temps extrêmement froid à l'échelle mondiale pour les prochaines décennies, une mini-ère glaciaire.

le TEMPS FROID reviennent, les latitudes moyennes sont CONGÉLATION, en ligne avec la grande conjonction, une activité solaire historiquement faible, des rayons cosmiques nucléant les nuages ​​et un courant-jet méridien (entre autres forçages).

La NOAA et la NASA semblent être d'accord, si tu lis entre les lignes, avec la NOAA disant que nous entrons dans un grand minimum solaire «à part entière» à la fin des années 2020, et la NASA voyant ce cycle solaire à venir (25) as “the weakest of the past 200 years”, with the agency correlating previous solar shutdowns to prolonged periods of global cooling here.

Furthermore, we can’t ignore the slew of new scientific papers stating the immense impact The Beaufort Gyre could have on the Gulf Stream, and therefore the climate overall.

SCIENTIST USE AI TO PREDICT SUNSPOT CYCLES: For the first time, scientists have used artificial intelligence not only to predict sunspots but also to correct the incomplete record of past sunspot activity.

A new paper just published in Advances in Space Researchby Dr Victor Velasco Herrera, a theoretical physicist at the National Autonomous University of Mexico, Dr Willie Soon, an award-winning solar astrophysicist at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, and Professor David Legates, a climatologist at the University of Delaware and former director of the U.S. Global Change Research Program, predicts that the new 11-year solar cycle that has recently begun will show near-record low sunspot activity that will last until mid-century.

Sunspots matter

When there are many sunspots and the Sun is active, there is a danger that a strong solar ejection directed towards the Earth could damage or even destroy the thousands of satellites on which the world depends for everything from radio, telephone, television and internet communications to monitoring the climate and observing the farthest reaches of the universe.

Worse, a really strong solar storm could damage the largely unshielded terrestrial electricity grid. Most power lines and transformers are above ground and thus acutely vulnerable. Solar panels, too, could have their lives shortened by intense solar radiation.

The three scientists taught a machine-learning algorithm how to recognize underlying patterns and cycles in the past 320 years’ sunspot record. The algorithm then discovered a hitherto-unnoticed interaction between the 5.5-year solar half-cycles (blue) and the 120-year Gleissberg double cycles (red dotted lines) which allowed it to confirm the earlier predictions of a quiet half-century to come – predictions which are now shared by solar physicists. See graph below.

Periods of minimum and maximum solar activity from 1700 to 2020 analyzed by machine learning

That interaction between the two periodicities led the algorithm to indicate that from the 1730s to the 1760s, early in the modern sunspot record (the gray band below), sunspots appear to have been under-recorded: as the 120-year cycle approached its maximum amplitude, sunspots should have been more numerous than reported at the time.

The algorithm then predicted the sunspots from 2021 to 2100. It suggests that the current low solar activity is likely to continue until 2050:

The Sun may be quiet for half a century

“Not everyone agrees with our expectation that solar activity will continue to be low for another three solar cycles. A paper in Solar Physics by Dr Scott McIntosh of the U.S. National Center for Atmospheric Research, says the coming solar cycle will be unusually active, with a peak sunspot number of 233, compared with our estimate of less than 100. Place your bets in the Battle of the Solar Cycles!”

“The machine-learning algorithm, with its interesting interplay between the very short 5.5-year cycle and the long 120-year cycle, confirms our results of 10-15 years ago suggesting that the next three or four solar cycles will be comparatively inactive. This is the first time that the twin problems of hindcasting incomplete past records and forecasting the future have been combined in a single analysis.”

“President Trump realized the importance of space weather, and particularly of the Sun, in influencing global climate. It was he who signed the October 2020 ProSwift Act into law to assist in studying and forecasting space weather. Given the history of previous periods of comparative solar activity, the weather may get a little cooler between now and 2050. If we are right, our electricity grids and our satellites should be safe until then.”

You can download the new paper here.

Over the next 30 years we can expect global cooling like not seen since the famous little ice age period called the Maunder Minimum of 1645 to 1715. The Thames river in the UK froze over during the winter, Viking settlers abandoned Greenland, and Norwegian farmers demanded that the Danish king recompense them for lands occupied by advancing glaciers.

The idea of reducing carbon dioxide emissions is so ludicrous considering the need for more crops in the face of rapid cooling which adversely affect agriculture production. More cold fired generation is needed not less. Solar power will be less productive as the Sun’s power diminishes. And probably the wind turbines will freeze solid as was seen in the cold snap Texas experienced a few months back.


The Sun and Sunspots

A typical star, the Sun has a diameter of approximately 865,000 miles (nearly 10 times larger than the diameter of Jupiter) and is composed primarily of hydrogen. The Sun's core is an astonishing 29,000,000 degrees F., while the pressure is about 100 billion times the atmospheric pressure here on Earth. Under these conditions, hydrogen atoms come so close together that they fuse. Right now, about half the amount of hydrogen in the core of the Sun has been fused into helium. This took roughly 4.5 billion years to accomplish. When the hydrogen is exhausted, the Sun's temperature at the surface will begin to cool and the outer layers will expand outward to near the orbit of Mars. The Sun at this point will be a "red giant" and 10,000 times brighter than its present luminosity. After the red giant phase, the Sun will shrink to a white dwarf star (about the size of the Earth) and slowly cool for several billion more years.

Sunspots: One interesting aspect of the Sun is its sunspots. Sunspots are areas where the magnetic field is about 2,500 times stronger than Earth's, much higher than anywhere else on the Sun. Because of the strong magnetic field, the magnetic pressure increases while the surrounding atmospheric pressure decreases. This in turn lowers the temperature relative to its surroundings because the concentrated magnetic field inhibits the flow of hot, new gas from the Sun's interior to the surface.

Sunspots tend to occur in pairs that have magnetic fields pointing in opposite directions. A typical spot consists of a dark region called the umbra, surrounded by a lighter region known as the penumbra. The sunspots appear relatively dark because the surrounding surface of the Sun (the photosphere) is about 10,000 degrees F., while the umbra is about 6,300 degrees F. Sunspots are quite large as an average size is about the same size as the Earth.

Sunspots, Solar Flares, Coronal Mass Ejections and their influence on Earth: Coronal Mass Ejections (shown left) and solar flares are extremely large explosions on the photosphere. In just a few minutes, the flares heat to several million degrees F. and release as much energy as a billion megatons of TNT. They occur near sunspots, usually at the dividing line between areas of oppositely directed magnetic fields. Hot matter called plasma interacts with the magnetic field sending a burst of plasma up and away from the Sun in the form of a flare. Solar flares emit x-rays and magnetic fields which bombard the Earth as geomagnetic storms. If sunspots are active, more solar flares will result creating an increase in geomagnetic storm activity for Earth. Therefore during sunspot maximums, the Earth will see an increase in the Northern and Southern Lights and a possible disruption in radio transmissions and power grids. The storms can even change polarity in satellites which can damage sophisticated electronics. Therefore scientists will often times preposition satellites to a different orientation to protect them from increased solar radiation when a strong solar flare or coronal mass ejection has occurred.

The Solar Cycle: Sunspots increase and decrease through an average cycle of 11 years. Dating back to 1749, we have experienced 23 full solar cycles where the number of sunspots have gone from a minimum, to a maximum and back to the next minimum, through approximate 11 year cycles. We are now well into the 24th cycle. Cette chart from the NASA/Marshall Space Flight Center shows the sunspot number prediction for solar cycle 24. The NASA/Marshall Space Flight Center also shows the monthly averaged sunspot numbers based on the International Sunspot Number of all solar cycles dating back to 1750. (Daily observations of sunspots began in 1749 at the Zurich, Switzerland observatory.)

One interesting aspect of solar cycles is that the sun went through a period of near zero sunspot activity from about 1645 to 1715 . This period of sunspot minima is called the Maunder Minimum. The "Little Ice Age" occurred over parts of Earth during the Maunder Minimum. So how much does the solar output affect Earth's climate? There is debate within the scientific community how much solar activity can, or does affect Earth's climate. There is research which shows evidence that Earth's climate is sensitive to very weak changes in the Sun's energy output over time frames of 10s and 100s of years. Times of maximum sunspot activity are associated with a very slight increase in the energy output from the sun. Ultraviolet radiation increases dramatically during high sunspot activity, which can have a large effect on the Earth's atmosphere. The converse is true during minimum sunspot activity. But trying to filter the influence of the Sun's energy output and its effect on our climate with the "noise" created by a complex interaction between our atmosphere, land and oceans can be difficult. For example, there is research which shows that the Maunder Minimum not only occurred during a time with a decided lack of sunspot activity, but also coincided with a multi-decade episode of large volcanic eruptions. Large volcanic eruptions are known to hinder incoming solar radiation. Finally, there is also evidence that some of the major ice ages Earth has experienced were caused by Earth being deviated from its average 23.5 degree tilt on its axis. Indeed Earth has tilted anywhere from near 22 degrees to 24.5 degrees on its axis. But overall when examining Earth on a global scale, and over long periods of time, it is certain that the solar energy output does have an affect on Earth's climate. However there will always be a question to the degree of affect due to terrestrial and oceanic interactions on Earth.


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Sunspots at Solar Maximum and Minimum

Our Sun is always too bright to view with the naked eye, but it is far from unchanging. It experiences cycles of magnetic activity. Areas of strong activity manifest as visible spots&mdashsunspots&mdashon the Sun&rsquos surface. The year 2008, however, earned the designation as the Sun&rsquos &ldquoblankest year&rdquo of the space age. Our Sun experienced fewer spots in 2008 than it had since the 1957 launch of Sputnik. As of March 2009, the Sun was continuing its quiet pattern.

These images from the Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) spacecraft compare sunspots on the Sun&rsquos surface (top row) and ultraviolet light radiating from the solar atmosphere (bottom row) at the last solar maximum (2000, left column) and at the current solar minimum (2009, right column.) The sunspot images were captured by the Michelson Doppler Imager (MDI) using filtered visible light. On March 18, 2009, the face of the Sun was spotless.

The other set of images, acquired by the Extreme Ultraviolet Imaging Telescope (EIT), shows ultraviolet light radiating from the layer of the atmosphere just above the Sun&rsquos surface. This part of the solar atmosphere is about 60,000 Kelvin&mdasha thousand times hotter than the surface of the Sun itself. On July 19, 2000, the solar atmosphere was pulsating with activity: in addition to several extremely bright (hot) spots around the mid-latitudes, there were also numerous prominences around the edge of the disk. On March 18, 2009, however, our star was relatively subdued.

The long stretch of minimal solar activity in 2008 and early 2009 prompted some questions about whether the Sun&rsquos quiescence was beginning to rival that of the Maunder Minimum in the late seventeenth and early eighteenth centuries. Of the 2008 minimum, solar physicist David Hathaway of the NASA Marshall Space Flight Center says, &ldquoIt&rsquos definitely been an exceptional minimum, but only compared to the past 50 years.&rdquo Citing human observations of the Sun extending back four centuries, he continues, &ldquoIf we go back 100 years, we see that the 1913 minimum was at least as long and as deep as this one.&rdquo So although the minimal activity of the Sun in 2008-2009 is exceptional for the &ldquomodern&rdquo era, it does not yet rival the lowest levels of solar activity that have ever been observed.

Centuries of observations have shown that the number of sunspots waxes and wanes over a roughly 11-year period. Sunspots exhibit other predictable behavior. If you map the location of the spots on the Sun&rsquos surface over the course of a solar cycle, the pattern they make is shaped like a butterfly. The reason for the butterfly pattern is that the first sunspots of each new solar cycle occur mostly at the Sun&rsquos mid-latitudes, but as the solar cycle progresses, the area of maximum sunspot production shifts toward the (solar) equator. Since regular sunspot observations began, astronomers have documented 24 cycles of sunspot activity. The images acquired in July 2000 showed the Sun near the peak of Solar Cycle 23. That cycle waned in late 2007, and Solar Cycle 24 began in early 2008, but showed minimal activity through early 2009.

The small changes in solar irradiance that occur during the solar cycle exert a small influence on Earth&rsquos climate, with periods of intense magnetic activity (the solar maximum) producing slightly higher temperatures, and solar minimum periods such as that seen in 2008 and early 2009 likely to have the opposite effect. Periods of intense magnetic activity on the Sun can spawn severe space weather that damages infrastructure in our high-tech society.

Roughly a million miles away from our planet, the SOHO spacecraft sits between Earth and the Sun, giving us an unobstructed view of the nearest star. Besides the vernal equinox, March 20 marks annual Sun-Earth day, on which NASA celebrates daytime astronomy.

Links

Images courtesy SOHO, the EIT Consortium, and the MDI Team. Caption by Michon Scott with input from David Hathaway, Marshall Space Flight Center, and Joe Gurman, Goddard Space Flight Center.

Our Sun experienced fewer sunspots in 2008 than it had since the 1957 launch of Sputnik. As of Sun-Earth Day on March 20, 2009, the Sun was continuing its quiet pattern.