1 / 71

Solar Cycle 24: Midlifecrisis van een zonnecyclus?

Solar Cycle 24: Midlifecrisis van een zonnecyclus?. Jan Janssens - 26 november 2011. Wat is de zon?. Een gemiddelde ster Dichtst bij de aarde 149.597.870 km (1 A.E.) Zeer groot 1.392.000 km Zeer heet Oppervlakte: 5.500 °C Inwendig: 15 miljoen °C Plasma Geladen deeltjes Magnetisme

triage
Download Presentation

Solar Cycle 24: Midlifecrisis van een zonnecyclus?

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Solar Cycle 24:Midlifecrisis van een zonnecyclus? Jan Janssens - 26 november 2011

  2. Wat is de zon? • Een gemiddelde ster • Dichtst bij de aarde • 149.597.870 km (1 A.E.) • Zeer groot • 1.392.000 km • Zeer heet • Oppervlakte: 5.500 °C • Inwendig: 15 miljoen °C • Plasma • Geladen deeltjes • Magnetisme • Differentiële rotatie • Polen roteren trager dan aan evenaar

  3. Zonnevlekken • Ondiepe depressies in de fotosfeer door magnetische storingen die het opstijgen van heet gas uit het zonne-inwendige verhindert • Temperatuur • Umbra: 3500°C • Penumbra: 4200°C

  4. Zonnevlekken • Magneetveld • 3000* sterker dan ongestoorde fotosfeer • Bipolair • Tegengestelde polariteit

  5. ZonnevlekkenDe Halloweengroepen (Okt-Nov 2003) http://sohowww.nascom.nasa.gov/gallery/Movies/sunspots.html

  6. Het zonnevlekkengetal • R = 10.g + f, • met g het # groepen, en f het # vlekken • 1700-heden • Tot 1749: slechts jaarlijkse waarden • Officieel: vanaf 1749 • Dagelijks vanaf 1849 • Rudolf Wolf => “Wolfgetal” • Zonnevlekkengetal (SSN) • Verschillende waarnemers • Actueel: Locarno (SIDC)

  7. De zonnecyclus Rmax: 117 +/- 42 Tmax: 51 +/- 13 D: 132 +/- 16 maand De zonnecyclus werd in 1843 ontdekt door Heinrich Schwabe

  8. Zonneactiviteit 05 06 96 15 11 96 13 04 97 16 10 97 15 04 98 20 10 98 08 04 99 20 10 99 26 04 00 01 10 00 23 04 01 14 10 01 18 04 02 22 10 02 04 04 03 24 10 03 18 04 04 17 10 04 05 04 05 11 09 05 15 04 06 22 10 06 26 03 07 10 10 07 13 04 08 17 10 08 21 04 09 29 09 09

  9. De zonnedynamo • Zonnevlekkencylus • +/- 11 jaar • Vlinderdiagram • Wet van Joy • Helling bipolaire groepen neemt toe met de breedte • Polariteitswet van Hale • Magnetische cyclus • 22 jaar • Magnetische velden aan de zonnepolen • Wisselen om tijdens cyclusmaximum

  10. Magnetische zonnecyclus

  11. Zonnedynamo http://www.iiap.res.in/meet/chandra/Chandra_files/arnab_invited.pdf http://www.physics.iisc.ernet.in/~bidya_karak/APSPMiia.pdf http://www.hao.ucar.edu/research/siv/siv_dynamo.php

  12. Zonnedynamo http://www.iiap.res.in/meet/chandra/Chandra_files/arnab_invited.pdf http://www.physics.iisc.ernet.in/~bidya_karak/APSPMiia.pdf http://svs.gsfc.nasa.gov/search/Series/SolarDynamo.html

  13. Zonne-uitbarstingen

  14. 13 December 2006NOAA 0930 – X3,4 http://solar-b.nao.ac.jp/news_e/20061213_flare_e.shtml

  15. Bastille Day Event14 Juli 2000 – X5,7

  16. Het ruimteweer • …alle omstandigheden op de zon en in de zonnewind, magnetosfeer, ionosfeer en thermosfeer die de prestaties en de betrouwbaarheid van technologische systemen in de ruimte en op grond kunnen beïnvloeden en die een gevaar kunnen betekenen voor het menselijk leven of de gezondheid. NSWP

  17. RuimteweerInvloed van zonne-uitbarstingen http://www.swpc.noaa.gov/NOAAscales/

  18. Invloed van zonne-uitbarstingenRadio Black-outs

  19. Effect van Protonstormen

  20. Geomagnetische StormPoollicht TerjeSørgjerdhttps://plus.google.com/107543460658107759808#107543460658107759808/posts

  21. Geomagnetische StormAndere effecten http://www.ofcm.gov/risk/presentations/day%201/1_intro_obj/fc_welcome_intro_obj_updated.ppt

  22. De voorspelling van een nieuwe zonnecyclus “The game of the decennium”

  23. 45 voorspellingsmethoden voor SC24

  24. 3 soorten methodes • Statistische methoden (27) • Gemiddelden, periodiciteiten, even/oneven,…. • Oorzaak zonnecyclus volledig onbekend • Vrij grote onzekerheid • Gemengde methoden (9) • Koppelen van statistiek aan (geomagnetische) fysische parameter • Enkel een aanwijzing over reële oorzaak zonnecyclus • Voorzichtig met interpretatie • Fysische methoden (9) • Zonnemagnetisme: plasmastromen, zonnedynamo,… • Nieuw • Dienen zich nog te bewijzen

  25. Statistische methoden • Gemiddelde voorgaande zonnecycli • Talrijke variaties en parameters • Fourier-analyse • Gleisberg,… • Neurale netwerken • Zelflerende modellen • Niet-lineaire modellen • SC = quasi-periodiek verschijnsel

  26. Gemengde methoden • De nieuwe cyclus uit zich in de voorgaande SC • Precursor-technieken • Geomagnetische storingen • Coronale gaten • Hathaway (2006) • Intense SC24 • Maar: • Te fel afgeglad • Foutief maximum • Okt-Nov 2003 • Halloween-groepen • Matige SC24

  27. Fysische methodenFlux Transport Dynamo • Hoge diffusie van magnetische velden • Diffusietijd ~ 5 jaar • Choudhuri, Nandy,… • SC24 Max = 80 +/- 20 • Directe meting • Sterkte polaire magn. velden • Svalgaard • Schatten (ondiepe dynamo) • VVS WG Zon (poolfakkels) • SC24 Max = 75 +/- 15 • Lage diffusie van magnetische velden • Diffusietijd ~ 200 jaar • “Magnetisch geheugen” • Dikpati, Gilman,… • SC24 Max = 170 +/-20

  28. Meeste statistische methoden voorspellen middelmatig maximum • Meeste fysische methoden voorspellen laag maximum • Zwakke kamp vs. Sterke kamp • Zwakke kamp hecht veel belang aan magnetische velden aan de zonnepolen + hoge diffusie magnetische velden • Sterke kamp hecht meer belang aan precursortechnieken van meerdere voorgaande zonnecycli + lage diffusie magnetische velden

  29. SC24 Prediction PanelApril 2007

  30. Verloop van SC24Het afgelopen zonneminimum

  31. Verloop van SC24Het afgelopen zonneminimum • Zeer lang en zeer diep • R<20: Jan 06 – Okt 10 • Rmin = 1,71 • Dec 08 = SCMin • SC23: 151 maand! • Veel vlekkenloze dagen • 817 dagen (tot Aug 11) • ~ 100 jaar geleden • Zwakke cycli • 2008 & 2009 • Top 5 van jaren met meeste vlekkenloze dagen (sinds 1849)

  32. Verloop van SC24Het afgelopen zonneminimum • Ook andere parameters • Geomagnetisch, Zonnewind, Radioflux, “Zonneconstante”,… • Laag, maar niet ongewoon • Vlekken verschijnen op normale breedte • Zuidelijk halfrond +/- 1 jaar achter op noordelijk • Zonneuitbarstingen • Slechts 3 C-flares tussen Mei 08 en Jun 09…

  33. SC24 Prediction PanelMei 2009 • Dikpati • Meridionale circulatie tot aan de polen • Vertraagde de start van de nieuwe SC • Behoud van hoog SC24-maximum

  34. Op weg naar een nieuw Maunderminimum?... • Periode van 1645-1715 (Eddy, 1976) • Zo goed als geen zonnevlekken • Vrij plots begin, geleidelijke herstel • Bevestigd door Hoyt & Schatten (1996) • 68% van dagen waargenomen • Slechts op 2% van deze dagen waren er zonnevlekken • Meestal op het zuidelijke halfrond Dalton Minimum Maunder Minimum

  35. Livingston & Penn Lagere magnetische veldsterkte => Hogere temperatuur umbra => zonnevlekken moeilijker zichtbaar Verdwijnen de zonnevlekken tegen 2015?

  36. Livingston & PennPro & Contra • Contra • Beperkt # wrn. • Dalende tak SC23 • Lineaire extrapolatie? • Bv. 1980: 5000 Gauss! • Pro • Verhouding Radioflux/SSN • Leif Svalgaard • Percolatietheorie • Schatten (2007) • Hinode wrn.!

  37. Wat kan dit betekenen voor SC24? SC23 SC24

  38. Verloop van SC242010: Langzame stijging

  39. Verloop van SC242010: Langzame stijging • Meestal kleine groepen • Eerste M-flare • M2,3 op 19 Jan 10 • Laatste: 25 Mar 08… • 2010: totaal 23 M-flares • Eerste proton flare • 14 Aug 2010; 14 pfu • C4 in NOAA 1093 • Veel erupties van fila-menten/protuberansen • Armada aan zonnesatellieten?... NOAA 1117 - 550 MH - 19 Oct-01 Nov 2010

  40. Verloop van SC242010: Langzame stijging

  41. Complexe globale uitbarsting01 augustus 2010

  42. Complexe globale uitbarsting01 augustus 2010

  43. Verloop van SC24Jan-Apr 2011

  44. Verloop van SC24Jan-Apr 2011 • Plotse toename in SSN • 29,6 in Feb => 55,8 in Mar • Niet uitzonderlijk • Afgegladde toename SSN • Jul/Aug 10: 1,07 • SC24 Max: 78 +/- 20 • Onzekerheid! • Eerste X-flares van SC24 • 15 Feb; X2,2; NOAA1158 • 1524 dagen geleden • 14 Dec 06; X1,5; NOAA0930 • 09 Mar; X1,5; NOAA1166

  45. NOAA 1158

  46. X2,2-flare van 15 Feb 11

  47. X2,2-flare van 15 Feb 11 http://sidc.oma.be/news/133/welcome_nl.html http://sdowww.lmsal.com/sdomedia/ssw/ssw_client/data/ssw_service_110214_180206_66803/www/

  48. X1,5-flare van 09 Mar 11GONG – Arizona (back-up station)

  49. Indrukwekkende CME’sMeestal van de aarde weggericht Kleine geomagnetische storingen (Kp=5) op 10-11 Maart 2011 M3,7 – NOAA1164 – 07 Mar 11 – 20:12UT

  50. Verloop van SC24Mei-Jul 2011 – Pauze…

More Related