Wetenschappers van NASA en NOAA hebben enkele weken geleden geconcludeerd dat de zonneactiviteit zijn minimum heeft bereikt in december 2019. Sinds dit jaar neemt de activiteit van de zon geleidelijk weer toe en het maximum wordt verwacht medio 2025.

De zon kent een cyclus van zo’n elf jaar. In die elf jaar draait het magnetisch veld van de zon compleet om. De magnetische noordpool wordt dan de zuidpool en andersom. Wetenschappers monitoren de cyclus van de zon onder andere door het aantal zonnevlekken te tellen. Dit wordt al ruim 400 jaar gedaan door astronomen.

Het begin van een cyclus, het zonneminimum is het moment dat er nauwelijks of geen zonnevlekken zijn. Het zonnemaximum wordt geregistreerd als het aantal zonnevlekken hoog is. Tijdens de piek van 2025 verwacht men 115 zonnevlekken.

Wetenschappers verwachten dat deze cyclus niet al te sterk zal worden en vergelijkbaar wordt met de vorige cyclus die ook als zwak de boeken in is gegaan.

De cyclus waar we nu aan begonnen zijn is de vijfentwintigste. De laatste cyclus was de zwakste in honderd jaar. De afgelopen vier jaar werd de zonneactiviteit steeds minder, maar nu is de verwachting dat activiteit weer iets gaat toenemen.

Er is dan ook geen reden om aan te nemen dat we in een lange cyclus van zeer lage zonneactiviteit schieten, iets wat hier en daar gesuggereerd wordt. Een dergelijke lange cyclus van zeer weinig activiteit wordt ook wel een Maunder-cyclus genoemd en trad op rond de zeventiende eeuw. In die periode werden er nauwelijks zonnevlekken waargenomen en was het op aarde iets koeler, met name de winters in Europa.

Een zonnevlek is een donker vlekje op de zon en is  met speciale apparatuur te zien. Een dergelijk vlekje is beduidend ‘koeler’ dan het normale zonoppervlak. In een zonnevlek is het magnetisch veld enorm sterk waardoor de hitte van de zon niet aan het oppervlak kan komen. De oppervlakte van de zon is zo’n 5500 graden Celsius terwijl een zonnevlek zo’n 3600 graden Celsius is.

Sommige theorieën koppelen een verandering van de zonnecyclus ook direct aan een grote verandering in het weer of het klimaat op aarde. Belangrijke wetenschappelijke instituten zien die wisselwerking ook wel, maar de veranderingen zijn zo klein dat andere parameters veel dominanter zijn zoals bijvoorbeeld het steeds sterker wordende broeikaseffect, waar de mens verantwoordelijk voor is.

Wanneer er nu een langere cyclus van weinig zonneactiviteit zou aanbreken is de verwachting niet dat het een stuk kouder gaat worden. In de zeventiende eeuw was er nog geen sprake van het broeikaseffect zoals we dat nu kennen. Dit effect is vele malen sterker dan de koeling die optreedt door minder zonneactiviteit en zal dus een eventueel koelend effect teniet doen. In feite zegt de zonneactiviteit meer iets over de hoeveelheid geladen deeltjes die de ruimte worden in gespuwd dan de hoeveelheid licht. De hoeveelheid licht (feitelijk de energiebron die de temperatuur op aarde bepaald) varieert nauwelijks tijdens een zonneminima en zonnemaxima. Sinds 1979 kan met satellieten zeer nauwkeurig gemeten worden en uit die data blijft dat de variatie tijden een cyclus maar zo’n 0,03 graden is.

Uit onderzoek van het KNMI blijkt verder dat in de eerste helft van de twintigste eeuw een toename van de zonneactiviteit en een afname van vulkaanactiviteit voor een opwarming heeft gezorgd. In de tweede helft van die eeuw veranderde de zonneactiviteit amper en nam de vulkaanactiviteit juist toe. Het laatste heeft een koelend effect. Je zou dan ook niet verwachten dat de opwarming zo sterk zou stijgen zoals is gebeurd. Dit is alleen te verklaren door de invloed van de mens.

De zon stuurt continu een stroom van geladen deeltjes de ruimte in. Dit noemen we de zonnewind. Wanneer er veel zonnevlekken zijn en de zon actief is betekent dit eigenlijk dat de zon zeer onrustig is en dat er veel zonuitbarstingen voorkomen. De magnetische velden bij de zonnevlekken staan ook constant onder druk en van tijd tot tijd worden die doorbroken. Bij die explosies, die we ook zonnevlammen noemen, komen enorme (plasma-)wolken vrij vol met elektrische deeltjes die met hoge snelheid de ruimte worden in geslingerd, soms ook richting de aarde. We spreken dan van een zonnestorm. Een dergelijke storm doet er zo’n 8 minuten over om de aarde te bereiken.

Wanneer deze geladen deeltjes botsen tegen de atmosfeer worden ze door het magnetisch veld afgebogen richting de polen. Tijdens het botsen treden er chemische reacties op die wij ervaren als het poollicht. 

Zeer zware uitbarstingen op de zon kunnen tot problemen leiden op en rond de aarde. Door deze zogenaamde geomagnetische stormen kunnen er storingen optreden in het GPS netwerk, in radio- en satellietcommunicatie en zelfs in elektriciteitsnetwerken op aarde. Ook is er een groot risico voor astronauten die in de ruimte aanwezig zijn. Bij een zonnestorm moeten zij een veilig heenkomen zoeken in bijvoorbeeld het International Ruimtestation (ISS).

Doordat we door onderzoek en geavanceerde apparatuur steeds meer van de zon beginnen te begrijpen krijgen we ook een beter beeld wat zich op de zon afspeelt. Al die activiteiten op en boven het zonneoppervlak kunnen we ook als weer zien en noemen we ruimteweer (Engels space weather). De laatste jaren worden er steeds meer en betere space weather verwachtingen gemaakt. Het is natuurlijk zeer nuttig om zonuitbarstingen te kunnen verwachten want zo kunnen we tijdig voorzorgsmaatregelen nemen en ons beschermen.

Zie ook: Near miss: The solar superstorm of july 2012.

Geraadpleegde bronnen: KNMI, NASA, NOAA