Die Sonne im November 2012

Von Frank Bosse

Der Sonnenzyklus (SC) 24 ist wohl tatsächlich der Eingang in ein tiefes Tal. Schon vor Beginn des aktuellen Schwabe- Zyklus gab es Stimmen, die aus der Beobachtung der polaren Sonnenfelder einen recht schwachen Verlauf prognostizierten. Leif Svalgaard beispielsweise veröffentlichte bereits 2005 eine Arbeit (Svalgaard et al. 2005), in der er seine Schätzung der Sunspotnumber SSN=70 ( maximal) in den Ring warf. Damals war er eine Stimme unter vielen, andere (auch David Hathaway von der NASA und seine Kollegen) gingen von einem stärkeren Zyklus im Vergleich zum vorhergehenden aus, welcher im Jahr 2000 sein Maximum erreicht hatte, wobei sie eine SSN von 140 vorhersagten. Selbstverständlich auf der Grundlage eines damals neuen Modells. Moral: Glaub’ nicht jedem Modell!! Die Beobachtungen bestätigten jedoch eher die Sonnenexperten, die eine Sonnenschwäche kommen sahen. Wie gestaltete sich der Verlauf des SC 24 bis zum November 2012?

Die rote Linie zeigt die monatlichen SSN-Werte an, die blaue den Mittelwert aller bisher aufgezeichneten Zyklen 1…24 und die schwache Linie zum Vergleich den Eingang in das letzte Minimum zwischen 1800 und 1833 ( SC5…SC7). Auch im November 2012 kam die Sonne nur auf die Hälfte des zu diesem Zeitpunkt des Zyklus mittleren Wertes von 125, es waren genau 61,4. Alle SSN-Zahlen wurden entsprechend einer neueren Arbeit von Svalgaard korrigiert. Er hatte herausgefunden, dass die Zyklen vor 1945 zu niedrig bewertet wurden. Auch um 1880 gab es nochmals eine Diskontinuität in der Zählweise der Sonnenflecken. Einen genaueren Vergleich der Aktivitätsperioden untereinander ermöglicht die Auswertung der aufsummierten monatlichen Anomalien der einzelnen Zyklen. Bis zum aktuellen Monat 47 ergibt sich dieses Bild:

Seit dem Zyklus 7 (er endete im Oktober 1833) sahen wir keine so schwache Sonne wie gegenwärtig. Nun wissen wir auch, dass die Sonne immer wieder Überraschungen bereit hält. Könnte ein „dickes Ende“ der Aktivität noch kommen oder sollte es so sein, dass der Monat mit den meisten Flecken, es war der November 2011 mit SSN=96,7, bereits ein Fleckenmaximum war? Eine Beobachtung spricht für das Letztere: Die Umpolung des polaren Magnetfeldes der Sonne. Was hat es damit auf sich? Dieses Feld ist im Vergleich zu dem der Sonnenflecken recht schwach. Es entsteht durch das Driften der magnetischen Reste der Sonnenflecken zu den Polen. Dort etablieren sie ein den Zyklus über recht stabiles Feld, das zum Maximum einen Nulldurchgang (eine Umpolung) erfährt und im solaren Minimum (alle Fleckenreste sind an den jeweiligen Polen angekommen) maximal ist. Wenn wir also die Umpolung messen ist das Maximum erreicht. Und genau das passierte im letzten Monat:

Deutlich ist der Nulldurchgang zu sehen. Damit liegt wohl das Maximum des SC24 hinter uns. Wie schwach es war wird auch deutlich, wenn wir uns die Stärke des Sonnenwindes ( er wird in erster Näherung durch den Index Ap angezeigt) betrachten. Eine Graphik des Geschehens seit 1960 zeigt dies:

Neben den monatlichen Werten ist der gleitende 1-Jahresmittelwert ( in rot) gezeigt. Man erkennt, dass das Maximum des Sonnenwindes stets um 2…4 Jahre versetzt nach dem Fleckenmaximum der Zyklen auftritt. Ein so tiefes „Loch“ und ein derart zögerliches Widererstarken nach dem Minimum, es war aktuell in 2008, gab es im Raumfahrtzeitalter noch nie. Der Wert des November 2012 ( 7,15) lässt auch hier keine großen „Sprünge“ erwarten.

Was könnte nun dieser schwache Sonnenwind auf der Erde bewirken? Das Sonnensystem wird durch galaktische Strahlung beeinflusst. Sie kann als Modulator von Kondensationskeimen in der Atmosphäre fungieren, die später Auswirkungen auf die Wolkenbildung und damit auf die Temperaturen  haben könnte. Diese Theorie von Svensmark wurde im Buch ausführlich erläutert. Die galaktische Strahlung wird von mehreren Instituten zeitnah gemessen. Hier das Bild der  Beobachtungen aus Oulu in Finnland:

Gut zu sehen ist der inverse Verlauf zu den Zyklen der Sonne: je geringer der Sonnenwind ist, desto mehr galaktische kosmische Strahlung (GCR) dringt in des Sonnensystem ein. Nach dem ausgeprägten Sonnenminimum bis Ende 2009 wurde die Beaufschlagung durch GCR geringer, ist jedoch gegenwärtig auch um 5…15% stärker als in  vorangegangenen Maxima der Sonnenaktivität.

Wie sind die Schätzungen der Experten für die Zukunft? Hier deutet Vieles auf ein „Grand Minimum“ der Sonnenaktivität hin. Aus der Beobachtung der Konvektionsgürtel auf der Sonne, der Beobachtung der Korona und der magnetischen Feldstärke der Sonnenflecken wird abgeleitet, dass die Sonne noch viel schwächer werden könnte, als wir bisher schon sahen. Das letzte Mal trat dies im Maunder Minimum etwa 1645-1715 auf. Für nahezu 7 Jahrzehnte war auf der Sonne praktisch keine Aktivität in Form von sichtbaren Flecken zu beobachten. Die Wissenschaftler Livingston und Penn wurden zunächst kaum beachtet, als sie um 2005 eine Beobachtung machten, die die magnetische Feldstärke der Flecken betraf. Sie sahen seit etwa 2000 eine recht gut linear fallende Tendenz. Dazu muss man wissen, dass bei unter 1500 Gauss kein Sonnenfleck entstehen kann.

War die mittlere Feldstärke um 1999 noch bei über 2500 Gauss so liegt sie in 2012 nur noch bei 2000. Damit im Zusammenhang steht das obere Diagramm: Es zeigt den Unterschied der Leuchtkraft zwischen dem dunklen Inneren eines Flecks (der Umbra) und der ungestörten Sonnenoberfläche. Um 1999 betrug er 0,6, jetzt ist nur noch weniger als 0,8 festzustellen. Ist der Unterschied eins werden wir keinen Fleck beobachten können.

Sollte die Entwicklung weiter so voranschreiten werden wir kaum etwas sehen beim solaren Zyklus 25, der ab 2020 erwartet wird. Es könnte also sehr gut sein, dass unsere gegenwärtige ruhige Sonne nur der Vorbote ist von dem, was in den kommenden Jahren und Jahrzehnten auf uns zukommt. Die Modelle der Mainstream- Klimawissenschaftler sagen dazu: mehr als 0,1…0,2 grad Auswirkung auf das Klima der Erde wird das nicht haben. Solche Modelle können jedoch auch sehr irren, wir haben es an den „Sonnenmodellen“ , die in 2006 einen starken Zyklus 24 berechneten, gesehen.

 

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