Solen på slingrekurs

I 1658 gik den svenske konge Carl X. Gustav med hele sin hær over isen på Langelandsbælt. Med denne dristige operation lykkedes det svenskerne at vinde krigen over Danmark, og resultatet var blandt andet, at Danmark måtte afstå Skåne, Halland og Blekinge til svenskerne.

At denne taktiske manøvre kunne lade sig gøre, skyldtes den usædvanligt kolde vinter dengang, der var knyttet til en generel kold periode kendt som 'den lille istid'.

Muligvis skyldtes Den lille istid er, at solaktiviteten var ekstraordinær lav i den periode. Spørgsmålet er, om vi står over for en lille istid, da Solen nu igen opfører sig på en måde, der ligner situationen i midten af det 17. århundrede.

Næsten ingen solpletter

Aktiviteten af Solens magnetfelt kan blandt andet måles ud fra antallet af solpletter, som stiger og falder næsten som et urværk med en cyklus på 11 år. Men under den lille istid opførte Solen sig unormalt, og solpletterne forsvandt helt.

Målinger af antallet af solpletter viser, at Solens aktivitet nu igen er ude af takt med 11-årscyklussen.

Efter et maksimum i antallet af solpletter i april 2000 havde vi forventet et minimum omkring årsskiftet 2006/2007, hvilket da også så ud til at blive tilfældet med et faldende antal solpletter siden 2002.

Men til vores overraskelse blev årsskiftet 2006/07 ikke vendepunktet. Tværtom fortsatte antallet af solpletter med at falde gennem hele 2007 og 2008. Og 2009 ser ud til at blive endnu lavere. Solen er for tiden stort set fri for solpletter, og indtil nu (pr. 29/6-2009) har der i 2009 været 137 dage uden solpletter.

2009 er dermed en af de mindst aktive perioder i de sidste knap 200 år, da vi skal tilbage til begyndelsen af 1800-tallet for at finde et tilsvarende lavt niveau af solpletter.

Ud fra de seneste målinger af Solens aktivitet, kan vi med sikkerhed sige, at Solens aktivitetscyklus er forsinket med mindst to år i forhold til gennemsnittet for solpletvariationerne i de sidste godt 300 år.

Svækket solvind giver mindre nordlys

Solens aktivitet måles ikke kun ud fra antallet af solpletter. En anden måde er at måle trykket af solvinden, det vil sige den konstante strøm af elektrisk ladede partikler, der hele tiden flyder fra Solen ud gennem solsystemet.

Solvinden er i lighed med solpletterne en konsekvens af eksistensen af Solens magnetfelt. Målinger af solvinden viser, at den er på det laveste niveau, der er blevet registreret, siden nøjagtige målinger blev mulige for næsten 50 år siden.

Dette er blevet målt blandt andet af den europæisk-amerikanske Ulysses-sonde, der i de seneste 19 år er fløjet tre gange hen over Solens poler.

Det svækkede magnetfelt på Solen har direkte betydning for den partikelstråling, som er fanget i Jordens magnetfelt. Når Solen er aktiv, påvirkes Jordens magnetfelt af udbruddene af stråling og stof i Solens korona. Vi ser denne aktivitet i form af nordlys, der skyldes afladning af partikler i atmosfæren.

En direkte konsekvens af svækkelsen af Solens magnetfelt er, at aktiviteten af nordlys for tiden er stærkt nedsat, og i perioder er der slet intet nordlys

Aktivitet trods alt

Selvom der er mange tegn på, at Solens aktivitet er stærkt svækket for tiden, ser det dog ikke ud til, at Solen er gået helt i stå. Målinger af forholdene under Solens overflade ved hjælp af lydbølger viser, at de strømninger i Solens indre, som er knyttet til Solens magnetiske aktivitet, stadig eksisterer.

Vi forventer derfor også, at der vil komme solpletter igen. Nye målinger viser, at strømningerne med et par års forsinkelse har nået en position i Solens indre, hvor man ville forvente, at solpletaktiviteten skulle starte.

Vi kan dog ikke udelukke, at solaktiviteten kun vil udvikles i Solens indre og dermed ikke vil give anledning til soludbrud, solpletter og udsendelse af energirig partikelstråling og lys. Den kommende tid vil vise, om den nye solcyklus for alvor kommer i gang.

Som situationen er nu, forventer vi tidligst det næste solpletmaksimum i 2013. Om forholdene indtil da vil blive som i 1800, hvor solaktiviteten nåede et meget lavt niveau, eller om vi skal forvente, at aktiviteten helt forsvinder (som det skete under Den lille istid), ved vi endnu ikke.

Spændende tid for solfysikerne

De kommende måneder og år vil vise, hvor svagt magnetfeltet egentligt er blevet, og lige nu venter vi på, hvornår og om den nye solpletcyklus kommer i gang.

Et af de spændende aspekter ved de radikale ændringer i Solens magnetfelt er, at studiet af ændringerne giver os mulighed for at teste vores forståelse af Solens variationer. Det er derfor en meget spændende tid for solfysikken.

Kurve over antallet af solpletter gennem tidSolpletterne varierer med en periode på ca. 11 år. Diagrammet viser variationerne i antallet af solpletter igennem de sidste 400 år. Den tykke kurve viser en udglattet kurve hvor 11-års cyklen er fjernet. Det ses, at solaktiviteten også på længere tidsskalaer varierer meget. Det er meget bemærkelsesværdigt, at solpletterne forsvandt i 1645, i det såkaldte Maunder Minimum, og kom igen i 1700-tallet. Ud fra en simpel fremskrivning af solpletantallet burde vi være på vej mod et nyt solplet-maksimum, men solpletterne er tilsyneladende forsvundet. Er vi derfor på vej mod et nyt Maunder Minimum?

Solens magnetfelt og solpletterne

Solen har et meget kraftigt magnetfelt, som påvirker forholdene på Solens overflade og i dens atmosfære. Et af de fænomener, som hænger nært sammen med magnetfeltet, er solpletterne - mørke pletter på Solens overflade.

En solplet opstår, når soloverfladen gennembrydes af et kraftigt magnetfelt, der er mere end 50.000 gange stærkere end Jordens magnetfelt. Magnetfeltet har den effekt, at det mindsker gasbevægelserne (den såkaldte konvektion) i Solens ydre, hvorved transporten af energi fra Solens indre mindskes, og derfor falder temperaturen i selve solpletten til en temperatur på 'kun' 4000 K, mens den øvrige soloverflade har en temperatur på 5750 K.

Den lavere temperatur er den direkte årsag til plettens mørke udseende, fordi der simpelthen udsendes meget mindre lys fra pletten.

Over en solplet er forholdene i solatmosfæren i høj grad påvirket af det kraftige magnetfelt i selve solpletten. Herved opstår blandt andet eksplosive energiudladninger (såkaldte flares).

På grund af Solens magnetfelt opvarmes Solens såkaldte korona og herved udsender Solen en strøm af partikler, solvinden, som forsvinder ud gennem Solsystemet. Disse energistrømme har afgørende betydning for forholdene i rummet mellem planeterne, specielt hvad angår stråling, magnetisme og påvirkningen af planeternes ydre atmosfærer.

Dette er en forkortet udgave af en artikel bragt i tidsskriftet Aktuel Naturvidenskab. Læs den uforkortede version i denne artikel