Az új "napóra" megmutatja, hogy a szoláris aktivitás meglepő pontossággal kapcsol ki és be

A Napot tanulmányozó tudósok egy olyan matematikai technikát vettek alapul, amelyet a Föld tudósai használnak a ciklikus jelenségek, péld...

A Napot tanulmányozó tudósok egy olyan matematikai technikát vettek alapul, amelyet a Föld tudósai használnak a ciklikus jelenségek, például az óceáni árapályok elemzésére, és alkalmazták a Nap zavarba ejtő ciklusának szabálytalanságaira. Az eredmény egy elegáns "napóra," amely azt mutatja, hogy a szoláris aktivitás sokkal pontosabb ütemterv szerint indul be és áll le, mint amennyit akkor észlelhetünk, ha a Napot hagyományos módon figyeljük meg az idő függvényében.

Az új kutatást, amelyet a Geophysical Research Letters folyóiratban tettek közzé, az angliai Warwicki Egyetem vezette, bevonva a Nemzeti Légkörkutatási Központ (NCAR) és a NASA kutatóit. (1)

A napciklusok - amelyeket a Nap ritmikus tevékenysége jellemez - átlagosan 11 évente fordulnak elő, de akár évekkel hosszabbak vagy rövidebbek is lehetnek, és erősségükben is eltérőek. Noha minden esetben csendesen indulnak és a szoláris maximum felé haladnak, mielőtt újra elcsendesednének, ennek a maximumnak a nagysága ciklusonként jelentősen változhat.

A szoláris maximum ideje alatt és után a Nap nagyobb valószínűséggel hoz létre olyan űridőjárást, amely többek között hatással lehet a Földre, károsítva a műholdakat, a rádiókommunikáció rejtjelezését és megzavarva az energiahálózatokat. Az új napórát tervezési eszközként lehet felhasználni a űr- és földi infrastruktúra biztonságának megőrzéséhez.

Az órát Hilbert-transzformációnak nevezett módszer alkalmazásával hozták létre, hogy a múltbeli napciklusok lineáris megfigyeléseit körré alakítsák, szükség esetén a ciklusokat meghosszabbítva és összehúzva szokásos 11 évre. Mivel a ciklusok egymás tetejére vannak helyezve az óra felületén, az óraszámlap különböző pontjai akkor kerülnek a középpontba, amikor a szoláris aktivitás be- és kikapcsol.

"A tudósok azzal töltik az életüket, hogy megpróbálják olvasni a természet könyvét," - mondta Sandra Chapman, a Warwicki Egyetem professzora, aki a tanulmányt vezette. "Néha új módszert állítunk fel az adatok átalakítására, és ami rendezetlennek és bonyolultnak tűnt, hirtelen gyönyörűen egyszerűvé válik. Ebben az esetben a napóra módszerünk egyértelmű be- és kikapcsolási időket mutatott, megkülönböztetve a csendes és aktív időközöket az űridőjárási körülményekben."

Az a gondolat, hogy a Hilbert-transzformációt alkalmazzák a napfolt adatokra, egy 2018-as konferencián született meg véletlenszerűen, amikor Chapman, egy plazmafizikus azt javasolta, hogy Robert Leamon társszerző, a NASA tudósa alkalmazhatná a transzformációt, hogy segítsen megérteni egy másik projektet, amelyen dolgozott, az El Niño ciklikus természetével kapcsolatban.

"A Hilbert-transzformáció egy nagyon hatékony technika az egész tudományban," - mondta Leamon, a Marylandi Egyetem munkatársa. "Amikor a napfoltokra alkalmaztuk, azt láttuk, hogy ez kapcsolódik a tevékenység éles bekapcsolódásához, amelyet máshol láttunk. A geomágneses adatok további elemzése feltárta a kikapcsolást is."

A napóra elkészítése egy nagyobb kutatás részét képezi, amelyből az következik, hogy a Nap ciklusai sokkal kiszámíthatóbbak és szabályosabbak, mint ahogy a tudósok eddig ismerték. Például Leamon és a tanulmány társszerzője, Scott McIntosh, az NCAR igazgatóhelyettese azonosította a "terminátor" eseményeket a Napon, amelyek bizonyítékot szolgáltatnak a napciklusok kezdetére és leállására, amit a múltban megbecsültek.

"A Nap közel sem olyan szabálytalan, mint gondoltuk," - mondta McIntosh. "De rossz helyen kerestünk. Amikor rájövünk, hogy a Nap viselkedése valójában egy nagyobb ciklushoz kapcsolódik, és hogy a napfoltok megjelenése és eltűnése csak ennek a ciklusnak a jele, nem maga a ciklus, akkor egy szép rend látható a káoszban. A feltűnő szabályszerűség, amelyet ebben az új napórában találunk, ezt bizonyítja." (2)

(1) - https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/
(2) - https://news.ucar.edu/132738/new-sun-clock-re