Dat voorspellen Amerikaanse wetenschappers. Hun voorspelling staat haaks op die van NASA en NOAA, die juist weinig van deze cyclus verwachten.

Een paar maanden geleden kwamen onderzoekers van NASA en NOAA met groot nieuws: de nieuwe zonnecyclus is namelijk officieel van start gegaan. Heel spannend zou deze nieuwe cyclus echter niet worden; astronomen voorspellen dat deze rustig zal gaan verlopen. Amerikaanse wetenschappers zetten daar nu echter hun vraagtekens bij. Sterker nog, in een nieuwe studie beweren zij dat deze nieuwe zonnecyclus weleens de heftigste ooit kan worden.

Zonnecyclus
Onze zon volgt een grofweg 11 jaar durende cyclus, die gekenmerkt wordt door een zonnemaximum en een zonneminimum. Tijdens een zonneminimum is de zon heel rustig en genereert deze weinig zonnevlekken en zonnevlammen. En tijdens een zonnemaximum is de zon juist heel actief. Het laatste zonnemaximum vond plaats in 2014. Sindsdien neemt de activiteit van de zon af en is het dus wachten op het zonneminimum dat tevens het einde van deze 24e zonnecyclus en het begin van een nieuwe – de 25e – zonnecyclus markeert. Eerder voorspelden wetenschappers dat de zonnecyclus zo rond april 2020 ten einde zou komen, maar helemaal zeker was dat niet; het kon – doordat de zon het niet zo nauw neemt met de tijd – ook zomaar zes maanden eerder of later worden. En dus was het afwachten geblazen wanneer de zon weer meer activiteit zou gaan vertonen en we met zekerheid konden zeggen dat het zonneminimum – en daarmee de 24e zonnecyclus – voorbij was.

Zonnevlekken
In december 2019 begon de zon – na een relatief lange rustperiode – opeens weer zonnevlekken te produceren. Het deed wetenschappers vermoeden dat het zonneminimum achter de rug was en de zon langzaam weer op stoom kwam. Afgelopen september kwam het hoge woord eruit: NASA bevestigde dat er inderdaad een nieuwe zonnecyclus was aangebroken. En naar verwachting zal de zon in aanloop naar het volgende zonnemaximum – dat naar verwachting in juli 2025 een feit zal zijn – steeds actiever worden.

Rustig… of toch niet?
Wat een nieuwe zonnecyclus ons brengt, is altijd afwachten. De ene cyclus is namelijk de andere niet. Soms verloopt zo’n cyclus vrij gemoedelijk en is de zon zelfs tijdens het zonnemaximum nog relatief rustig. Maar er zijn ook cycli geweest waarin het zonnemaximum gekenmerkt werd door een hoop onrust op de zon (zie kader). Onderzoekers voorspelden echter dat de 25e zonnecyclus – net als de 24e – relatief rustig zal verlopen. Maar daar zijn Amerikaanse wetenschappers het niet helemaal mee eens. Zij voorspellen juist dat deze 25e zonnecyclus weleens de boeken in zou kunnen gaan als de heftigste ooit.

Onrust
Onrust op de zon komt tot uiting in veel zonnevlekken, zonnevlammen, en meerdere zogenoemde coronale massa-ejecties per dag. Met name die coronale massa-ejecties kunnen nog weleens venijnig zijn; tijdens deze uitbarstingen op de zon worden energierijke deeltjes en magnetische velden de ruimte ingeslingerd. Deze kunnen behalve een fraai poollicht genereren, ook schade aanrichten aan satellieten in een baan rond de aarde of een gevaar vormen voor astronauten.

De cyclus die net is geëindigd – de 24e – piekte met 116 getelde zonnevlekken. NASA en NOAA voorspellen dat de 25e zonnecyclus even zwak zal zijn en dat er in totaal zo’n 115 zonnevlekken acte de présence zullen geven. Maar de Amerikaanse wetenschappers houden er een ander getal op na. Volgens hen zal de zon in de komende zonnecyclus tussen de 210 en 260 zonnevlekken produceren; een recordaantal.

22 jaar durende cyclus
De onderzoekers baseren zich op het feit dat de volledige magnetische cyclus van de zon 22 jaar duurt. De bekende, 11-jarige zonnecyclus zou daar slechts een bijproduct van zijn. De 22 jaar durende magnetische cyclus van de zon herhaalt zich als Zwitsers uurwerk. En daarom zou deze volgens de onderzoekers uit de huidige studie de sleutel kunnen zijn tot nauwkeurigere voorspellingen van de timing en aard van de zonnecyclus. “Wetenschappers hebben moeite om zowel de lengte als de kracht van zonnecyclus te voorspellen,” zegt onderzoeker Scott McIntosh. “Dat komt omdat we fundamentele kennis over het mechanisme dat de cyclus aandrijft, missen. Als onze voorspelling juist blijkt te zijn, zullen we bewijs hebben dat we met ons model op de goede weg zitten.”

Terminator
Het bestaan van deze 22 jaar durende cyclus leiden de onderzoekers af van het voorkomen van heldere, kortstondige flikkeringen van extreem ultraviolet licht in de atmosfeer van de zon. Deze heldere punten verplaatsen zich, gedurende ongeveer 20 jaar, van de hoge breedtegraden op de zon, naar de evenaar. Terwijl ze de middelste breedtegraden oversteken, vallen de heldere punten samen met de opkomst van een zonnecyclus. McIntosh gelooft dat de heldere punten tevens de reis markeren van magnetische velden die zich als banden rond de zon wikkelen. Wanneer deze banden vanuit het noorden en het zuiden – die tegenovergestelde geladen magnetische velden hebben – naar elkaar toe bewegen en vervolgens elkaar op de evenaar ontmoeten, heffen ze elkaar als het ware op. Dit leidt tot een gebeurtenis die de onderzoekers ‘terminator’ noemen. “Deze terminators zijn cruciale momenten in die 22-jarige cyclus van de zon,” zegt McIntosh. “Ze markeren het einde van een magnetische cyclus – samen met de bijbehorende zonnecyclus – en fungeren als een trigger voor het begin van de volgende magnetische cyclus.”

Links: Tegenovergestelde geladen magnetische banden, weergegeven in rood en blauw, verplaatsen zich, over een periode van 22 jaar, naar de evenaar. Wanneer ze elkaar daar ontmoeten heffen ze elkaar als het ware op.
RECHTS: De bovenste animatie toont het totale aantal zonnevlekken (zwart) en de contributie van de noordelijke (rode) en zuidelijke (blauwe) hemisferen. De onderste afbeelding toont de precieze locatie van de zonnevlekken. Afbeelding: Scott McIntosh

Kracht
Op basis van deze terminators kunnen de onderzoekers de kracht van de komende zonnecyclus bepalen, zo beweren ze. Want hoewel de banden relatief constant op hoge breedtegraden verschijnen – elke 11 jaar – vertragen ze soms wanneer ze de middelste breedtegraden passeren. En dat lijkt de kracht van de komende zonnecyclus te verzwakken. “Als we terugkijken op de afgelopen 270 jaar, dan zien we dat een langere periode tussen terminators overeenkomt met een zwakkere volgende cyclus,” legt onderzoeker Bob Leamon uit. “Het werkt ook omgekeerd; hoe korter de tijd tussen terminators, hoe heftiger de volgende zonnecyclus is.”

In plaats van de lengte van een zonnecyclus te meten door het zonneminimum en het zonnemaximum in kaart te brengen, kijken de onderzoekers in de huidige studie dus naar de periode van terminator tot terminator. En dat is volgens hen veel nauwkeuriger. “Zodra we de terminators uit het verleden hadden ontdekt, werd het patroon duidelijk,” zegt McIntosh. “Een zwakke 25e zonnecyclus zoals voorspeld, zou volledig afwijken van alles wat we tot nu toe hebben gezien.”