Es könnte noch ein paar Jahre dauern, bis wir mit Sicherheit sagen können, wann das Sonnenmaximum eingetreten ist.(Bildnachweis: Canva Pro)
Im Mai und Juni 2024 wurden die höchsten Sonnenfleckenzahlen auf der Sonne seit 2002 verzeichnet, aber ist der Höhepunkt des Sonnenzyklus bereits erreicht?
Die Sonne folgt einem 11-jährigen Sonnenzyklus mit zunehmender und abnehmender Aktivität. Obwohl er nicht der erste Astronom war, der den Sonnenzyklus entdeckte, wurde die Nummerierung und Benennung der Sonnenzyklen erstmals 1852 vom Schweizer Astronomen Johann Rudolf Wolf eingeführt. In seinem neuen System zur Nummerierung der Sonnenzyklen bezeichnete er den historischen Sonnenzyklus 1755-1766 als „Sonnenzyklus 1“. Zum Zeitpunkt seiner Arbeit befand sich die Sonne bereits im Sonnenzyklus 9. Im Dezember 2019 befinden wir uns nun im 25. Sonnenzyklus.
Ein bestimmter Sonnenzyklus beginnt mit dem solaren Minimum, bei dem die Sonne nahezu sonnenfleckenlos ist. Während dieses Zeitfensters kann es monatelang keine Sonneneruptionen oder koronale Massenauswürfe (CMEs) geben. Nach dieser Periode des Sonnenminimums nimmt die Sonnenaktivität über mehrere Jahre hinweg allmählich zu, bis sie schließlich ein Sonnenmaximum erreicht. Während des Sonnenmaximums treten große Sonneneruptionen und CMEs am häufigsten auf.
Inhaltsübersicht
Wie wird das Sonnenmaximum definiert?
Das Sonnenmaximum hat eine ganz bestimmte wissenschaftliche Definition: Es ist der Höhepunkt der geglätteten 13-monatigen Sonnenfleckenkurve. Was bedeutet das? Die Sonnenfleckenzahl wird täglich berechnet, aber nicht so einfach wie das Zählen der Sonnenflecken auf der Sonne.
Die internationale Sonnenfleckenzahl wird durch die Gleichung R = 10g + s berechnet, wobei g die Anzahl der Sonnenfleckengruppen und s die Anzahl der einzeln unterscheidbaren Sonnenflecken ist. Außerdem wird ein Skalierungsfaktor angewandt, der von den örtlichen Beobachtungsbedingungen abhängt. Diese Sonnenfleckenmetrik stimmt mit der von Wolf selbst verwendeten Skalierung überein und soll die Auswirkung einer einzelnen fragmentierten Sonnenfleckenregion, die die Anzahl der einzelnen Sonnenflecken aufbläht, verringern.
Eine monatliche Sonnenfleckenzahl wird dann aus dem Durchschnitt jeder täglichen Sonnenfleckenzahl berechnet. Diese monatliche Sonnenfleckenzahl wird monatlich von offiziellen Quellen, z. B. der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), veröffentlicht. Da die monatlichen Sonnenfleckenzahlen von einem Monat zum nächsten erheblich schwanken können, ist es schwierig, den genauen Zeitpunkt des Sonnenmaximums aus den Daten zu ermitteln. Stattdessen werden längere Sonnenfleckentrends anhand des geglätteten 13-Monats-Wertes untersucht. Dieser Wert wird für einen bestimmten Monat berechnet, indem der Durchschnitt der monatlichen Sonnenfleckenzahl von 6 Monaten davor bis 6 Monate danach (insgesamt 13 Monate) genommen wird. Dieser geglättete Wert ist daher nur für einen bestimmten Monat, 6 Monate später, verfügbar. Sonnenmaximum und -minimum werden formal durch die Hoch- und Tiefpunkte dieser geglätteten Kurve definiert.
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Obwohl dies die formale Definition des Sonnenmaximums ist, wird derselbe Begriff auch weniger formell verwendet, um das Jahr oder die Zeit erhöhter Aktivität um den spezifischen Gipfel des Sonnenmaximums zu beschreiben.
NOAA ISES Verlauf der Sonnenfleckenzahl in den Sonnenzyklen: Die Sonnenzyklen 24 (linker Buckel) und 25 (rechter Buckel) sind deutlich sichtbar. Die schwarzen Punkte zeigen die einzelnen monatlichen Sonnenfleckenwerte, während die violette Linie den geglätteten 13-Monatswert anzeigt. (Bildnachweis: NOAA)
Wann ist das Sonnenmaximum?
Sonneneruption der Klasse
M am 28. November 2023. (Bildnachweis: NASA/ESA/SDO/SOHO)
Da das Sonnenmaximum durch diese Spitze der geglätteten 13-monatigen Kurve definiert wird, tritt das Sonnenmaximum nicht unbedingt in dem Monat mit der höchsten Sonnenfleckenzahl auf. Am Beispiel des Sonnenzyklus 24 wurde die höchste monatliche Sonnenfleckenzahl im Februar 2014 gemessen, aber das offizielle Sonnenmaximum trat im Juni 2014 ein.
Im aktuellen Solarzyklus 25 wurden im Mai und Juni 2024 die höchsten monatlichen Sonnenfleckenzahlen seit September 2022 gemessen. Es ist möglich, dass diese Monate die höchsten monatlichen Sonnenfleckenzahlen sind, die wir sehen werden, selbst wenn der geglättete 13-Monats-Wert (der das Sonnenmaximum definiert) noch ein paar Monate weiter ansteigt. Es ist aber auch möglich, dass in den kommenden Monaten höhere Sonnenfleckenzahlen als im Mai und Juni zu verzeichnen sind.
Die neuesten Modellierungsbemühungen der NOAA, die vorhandene Sonnenfleckendaten zur Vorhersage des Höhepunkts des Sonnenzyklus verwenden, schätzen ein Sonnenmaximum zwischen Juli 2024 und Januar 2025. Doch obwohl der Höhepunkt des Sonnenzyklus unmittelbar bevorstehen könnte, wird es noch einige Zeit dauern, bis wir den tatsächlichen Zeitpunkt des Sonnenmaximums bestimmen können. Warum ist das so?
In einem bestimmten Monat ist es unmöglich zu wissen, ob man sich auf dem Höhepunkt des Sonnenzyklus befindet. Das liegt daran, dass man nie mit Sicherheit weiß, ob die Sonnenfleckenaktivität im nächsten Monat die Aktivität des aktuellen Monats übersteigen wird. Selbst mehrere Monate nach dem vermuteten Sonnenmaximum können wir nicht wissen, ob sich die Sonnenfleckenzahl erneut beschleunigen wird. Unser aktueller Sonnenzyklus ist ein gutes Beispiel dafür, mit einer anfänglichen Spitze im Juni 2023, gefolgt von mehreren Monaten abnehmender Sonnenfleckenaktivität bis zu einem Wiederanstieg der Aktivität im April/Mai 2024. Diese doppelte Spitze in der Sonnenfleckenzahl ist in historischen Sonnenzyklusdaten häufig zu sehen, aber nie garantiert. In einigen Fällen sind ein oder zwei Jahre mit anhaltend rückläufigen Sonnenfleckenzahlen erforderlich, um mit Sicherheit sagen zu können, dass der Höhepunkt überschritten ist. Da bei dieser Trendanalyse die geglätteten 13-monatigen Sonnenfleckenwerte verwendet werden, muss auch die 6-monatige Wartezeit berücksichtigt werden, bevor wir überhaupt den Datenpunkt für einen bestimmten Monat haben.
Bei einem erwarteten Sonnenmaximum zwischen Juli 2024 und Januar 2025 könnten wir leicht Ende 2025 oder 2026 erreichen, bevor wir mit Sicherheit sagen können, wann das Sonnenmaximum stattgefunden hat.
