خورشید ما تقریبا هر پانصد سال یک بار از فعالیت‌هایی که منجر به تولید لکه‌های خورشیدی می‌شوند دست می‌کشد. همان‌طور که شواهد مربوط به دوره بسیار سرد کمینه ماندر (Maunder) (سال‌های بین 1645 تا 1715 میلادی) نشان می‌دهند، این «کمینه‌های عظیم» می‌توانند بر روی آب و هوای زمین موثر باشند. به همین علت، دانشمندان علاقه دارند در مورد علت فیزیکی تغییرات لکه‌های خورشیدی بیش‌تر بدانند. یکی از نظریه‌های اخیر مبتنی بر این فرض است که کمینه‌های عظیم از افت و خیزهایی در گردش لایه‌های بیرونی سطح خورشید و میدان مغناطیسی خورشید ناشی می‌شوند. این مدل که در مجله فیزیکال ریویو لترز (Physical Review Letters) گزارش شده است، به خوبی با وقوع کمینه‌هایی که فرض می‌شود در گذشته وجود داشته‌اند سازگار است.

ناسا-آزمایشگاه دینامیک خورشیدی

لکه خورشیدی منطقه تاریکی است که به طور موقت بر روی سطح خورشید ظاهر می‌شود و ناشی از تمرکز شار مغناطیسی در آن ناحیه است. مشاهدات نجومی نشان می‌دهند که با کاهش درخشندگی خورشید و تعداد زبانه‌های خورشیدی، تعداد لکه‌های خورشیدی نیز کاهش می‌یابد. به طور معمول تعداد لکه‌های خورشیدی در یک دوره یازده ساله به دفعات کم و زیاد می‌شود، اما گاهی این لکه‌ها به طور کامل برای چند دهه ناپدید می‌شوند. مطالعات انجام شده بر روی ایزوتوپ‌های موجود در جو زمین نشان می‌دهند که خورشید ما طی 11000 سال گذشته حدود 27 کمینه عظیم را تجربه کرده است.

پیش‌تر فرض بر این بود که کمینه‌های عظیم با ضعیف شدن گردش‌های سطحی خورشید و نیز تضعیف میدان مغناطیسی آن شروع می‌شوند. به منظور مطالعه بیشتر بر روی این فرضیه آرناب چودوری و بیدیا کاراک از موسسه علوم هند در بنگلور شروع به کار با یک مدل دینامیکی خورشیدی کردند که بخش اعظم رفتار لکه‌های خورشیدی را باز تولید می‌کند. آن‌ها سپس افت و خیزهایی تصادفی به دامنه میدان مغناطیسی قطبی و سرعت‌ جریان‌های نصف‌انهاری موجود بر لایه‌های بیرونی خورشید اعمال کردند. مدل کاملا با داده‌ها سازگار بود و و تعداد 24 تا 30 کمینه عظیم را برای 11000 سال گذشته پیش‌بینی نمود.

منبع: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.109.171103