علم الفلك للدورة الشمسية

الدورة الشمسية ، وهي فترة حوالي 11 سنة حيث تتكرر التقلبات في عدد وحجم البقع الشمسية والبروز الشمسي. تحتوي مجموعات البقع الشمسية على مجال مغناطيسي بقطب شمالي وجنوبي ، وفي كل صعود وهبوط لمدة 11 عامًا ، تؤدي نفس القطبية في نصف الكرة المعين ، بينما تؤدي القطبية المعاكسة في الأخرى. في كل ارتفاع وهبوط ، يبدأ خط عرض اندفاع البقع الشمسية حوالي 30 درجة وينتقل إلى خط الاستواء ، ولكن المجالات المغناطيسية لبقع المتابعة (تأتي البقع الشمسية عادة في أزواج ، تسمى الزعيم والتابع) تنجرف قطبيًا وتعكس المجال القطبي. في فترة الـ 11 سنة القادمة ، يتم عكس الأقطاب المغناطيسية ولكنها تتبع نفس النمط. لذلك ، فإن الفترة المغناطيسية هي 22 سنة.

على الرغم من أن البقع الشمسية كانت معروفة في وقت مبكر من عام 1600 ، لم يلاحظ أحد أن عددها تغير مع مرور الوقت حتى أعلن عالم الفلك الألماني الهواة صموئيل هاينريش شوابي دورة 11 عامًا في عام 1843. تم اكتشاف الدورة المغناطيسية لمدة 22 عامًا في عام 1925 من قبل الفلكي الأمريكي جورج إليري هيل.

في عام 1894 أشار الفلكي الإنجليزي إي. والتر ماوندر إلى وجود عدد قليل جدًا من البقع الشمسية بين عامي 1645 و 1715 ، وهي فترة تعرف الآن باسم الحد الأدنى من ماوندر. تزامنت هذه الفترة مع أبرد جزء من العصر الجليدي الصغير (1300-1850) في نصف الكرة الشمالي ، عندما تجمد نهر التايمز في إنجلترا خلال فصل الشتاء ، تخلى مستوطنون الفايكنج عن غرينلاند ، وطالب المزارعون النرويجيون الملك الدنماركي بتعويضهم للأراضي التي يشغلها تقدم الأنهار الجليدية. تم تأكيد الحدث من قبل الفلكي الأمريكي JA Eddy ، باستخدام نسب نظائر الكربون في حلقات الأشجار. خلال هذا الوقت ، استمرت دورة 11 عامًا ولكن بسعة منخفضة جدًا. تشير البيانات إلى أن مثل هذه الأحداث وقعت في وقت سابق في الألفية السابقة. شهدت أواخر القرن الثامن عشر وأوائل القرن التاسع عشر أيضًا فترة وجيزة من انخفاض نشاط البقع الشمسية ، الحد الأدنى من دالتون ، والتي تزامنت أيضًا مع فترة كانت أكثر برودة قليلاً من المعتاد. إن الآلية الفيزيائية التي تشرح كيف تؤثر التغيرات في النشاط الشمسي على مناخ الأرض غير معروفة ، وهذه الحلقات ، مهما كانت موحية ، لا تثبت أن انخفاض عدد البقع الشمسية ينتج التبريد.

ستصل الدورة الشمسية التي بدأت في عام 2008 إلى الحد الأقصى في عام 2013 ، ولكن من المتوقع أن لا يتجاوز الحد الأقصى لنصف البقع الشمسية التي شوهدت في الدورة السابقة. أدى هذا الانخفاض في عدد البقع الشمسية إلى قيام بعض علماء فيزياء الطاقة الشمسية بالتنبؤ بفترة عدم نشاط قادمة مثل الحد الأدنى من دالتون.