Ηλιακή αστρονομία κύκλου

Ηλιακός κύκλος, περίοδος περίπου 11 ετών κατά την οποία επαναλαμβάνονται διακυμάνσεις στον αριθμό και το μέγεθος των ηλιακών κηλίδων και των ηλιακών προεξοχών. Οι ομάδες ηλιακής κηλίδας έχουν μαγνητικό πεδίο με βόρειο και νότιο πόλο και, σε κάθε 11ετή άνοδο και πτώση, η ίδια πολικότητα οδηγεί σε ένα δεδομένο ημισφαίριο, ενώ η αντίθετη πολικότητα οδηγεί στο άλλο. Σε κάθε άνοδο και πτώση, το γεωγραφικό πλάτος της έκρηξης ηλιακής κηλίδας ξεκινά γύρω από 30 ° και μετακινείται στον ισημερινό, αλλά τα μαγνητικά πεδία των σημείων που ακολουθούν (οι ηλιακές κηλίδες συνήθως έρχονται σε ζεύγη, που ονομάζονται ηγέτης και οπαδός) παρασύρονται από το πολικό πεδίο και αντιστρέφουν το πολικό πεδίο. Στην επόμενη περίοδο 11 ετών, οι μαγνητικές πολικότητες αντιστρέφονται αλλά ακολουθούν το ίδιο μοτίβο. Ως εκ τούτου, η μαγνητική περίοδος είναι 22 χρόνια.

Παρόλο που οι ηλιακές κηλίδες ήταν γνωστές ήδη από το 1600, κανείς δεν παρατήρησε ότι ο αριθμός τους άλλαξε με την πάροδο του χρόνου έως ότου ο Γερμανός ερασιτέχνης αστρονόμος Samuel Heinrich Schwabe ανακοίνωσε τον 11χρονο κύκλο το 1843. Ο 22χρονος μαγνητικός κύκλος ανακαλύφθηκε το 1925 από τον Αμερικανό αστρονόμο George Έλερι Χέιλ.

Το 1894 ο Άγγλος αστρονόμος Ε. Walter Maunder επεσήμανε ότι ελάχιστες ηλιακές κηλίδες παρατηρήθηκαν μεταξύ 1645 και 1715, μια περίοδο που τώρα είναι γνωστή ως το ελάχιστο Maunder. Αυτή η περίοδος συνέπεσε με το ψυχρότερο μέρος της Μικρής Εποχής του Πάγου (περίπου 1300-1850) στο Βόρειο Ημισφαίριο, όταν ο ποταμός Τάμεσης στην Αγγλία πάγωσε κατά τη διάρκεια του χειμώνα, οι έποικοι των Βίκινγκ εγκατέλειψαν τη Γροιλανδία, και οι Νορβηγοί αγρότες ζήτησαν από τον Δανό βασιλιά να τους αποζημιώσει για εδάφη που καταλαμβάνουν οι παγετώνες. Η εκδήλωση επιβεβαιώθηκε από τον Αμερικανό αστρονόμο JA Eddy, χρησιμοποιώντας αναλογίες ισοτόπων άνθρακα σε δακτυλίους δέντρων. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ο 11χρονος κύκλος συνεχίστηκε αλλά με πολύ μειωμένο πλάτος. Τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι άλλα τέτοια γεγονότα συνέβησαν ακόμη νωρίτερα στην προηγούμενη χιλιετία. Στα τέλη του 18ου και στις αρχές του 19ου αιώνα είχαν επίσης μια σύντομη περίοδο μειωμένης δραστηριότητας ηλιακής κηλίδας, το ελάχιστο Dalton, που συνέπεσε επίσης με μια περίοδο που ήταν ελαφρώς πιο δροσερή από την κανονική. Ο φυσικός μηχανισμός που εξηγεί πώς οι αλλαγές στην ηλιακή δραστηριότητα επηρεάζουν το κλίμα της Γης είναι άγνωστος και αυτά τα επεισόδια, εντούτοις υποδηλωτικά, δεν αποδεικνύουν ότι οι χαμηλότεροι αριθμοί ηλιακής κηλίδας παράγουν ψύξη.

Ο ηλιακός κύκλος που ξεκίνησε το 2008 θα φτάσει στο μέγιστο το 2013, αλλά το μέγιστο προβλέπεται ότι θα έχει μόνο το ήμισυ του αριθμού των ηλιακών κηλίδων στον προηγούμενο κύκλο. Αυτή η μείωση του αριθμού των ηλιακών κηλίδων έχει οδηγήσει ορισμένους ηλιακούς φυσικούς να προβλέψουν μια επερχόμενη περίοδο αδράνειας, όπως το Dalton ελάχιστο.