ماوندر مينيمبل

كانت فترة ماوندر الدنيا ، والمعروفة أيضًا باسم "الحد الأدنى المطول للبقع الشمسية"، فترةً امتدت من عام 1645 إلى عام 1715 تقريبًا، شهدت خلالها البقع الشمسية ندرةً شديدة. وخلال فترة الـ 28 عامًا الممتدة من 1672 إلى 1699، رصدت الملاحظات أقل من 50 بقعة شمسية. ويتناقض هذا مع العدد المعتاد للبقع الشمسية الذي يتراوح بين 40,000 و50,000 بقعة شمسية والذي يُشاهد عادةً في العصر الحديث خلال فترة زمنية مماثلة. ^{[ 1 ]}

لاحظ غوستاف سبورر ظاهرة الحد الأدنى لموندر لأول مرة في منشورات عامي 1887 و1889، وهو عمل نُقل إلى الجمعية الفلكية الملكية في لندن، ثم توسع فيه عالما الفلك الشمسي إدوارد والتر ماوندر (1851-1928) وزوجته آني راسل ماوندر (1868-1947)، اللذان درسا أيضًا كيفية تغير خطوط عرض البقع الشمسية مع مرور الوقت. نُشرت ورقتان بحثيتان باسم إدوارد ماوندر عامي 1890 ^{[ 2 ]} و1894 ^{[ 3 ]} ، واستشهد فيهما بالورقتين السابقتين اللتين كتبهما غوستاف سبورر ^{[ 4 ] [ 5 ]} . ولأن آني ماوندر لم تكن قد حصلت على شهادة جامعية، حالت القيود في ذلك الوقت دون الاعتراف العلني بمساهمتها ^{[ 6 ]} . وقد شاع استخدام مصطلح الحد الأدنى لموندر بفضل جون أ. إيدي ^{[ 7 ]} ، الذي نشر ورقة بحثية رائدة في مجلة ساينس عام 1976 ^{[ 8 ].}

حدث الحد الأدنى لموندر خلال العصر الجليدي الصغير ، وهي فترة طويلة ( حوالي 1300 - حوالي 1850 ) تميزت بانخفاض درجات الحرارة في أوروبا عن المتوسط. ^{[ 9 ]} وقد يكون انخفاض النشاط الشمسي قد ساهم في التبريد المناخي، على الرغم من أن التبريد بدأ قبل الحد الأدنى للنشاط الشمسي، ويُعتقد أن سببه الرئيسي هو النشاط البركاني. ^{[ 10 ]} 

حدث الحد الأدنى لموندر بين عامي 1645 و1715، حيث رُصد عدد قليل جدًا من البقع الشمسية. ^{[ 11 ]} لم يكن ذلك بسبب نقص في عمليات الرصد، فخلال القرن السابع عشر، نفّذ جيوفاني دومينيكو كاسيني برنامجًا منهجيًا لرصد الشمس في مرصد باريس ، بفضل جهود الفلكيين جان بيكار وفيليب دي لا هير . كما أجرى يوهانس هيفيليوس عمليات رصد خاصة به. فيما يلي إجمالي عدد البقع الشمسية المسجلة، على سبيل المثال، في السنوات العشرية (مع استبعاد أرقام وولف ): ^{[ 11 ]}

خلال فترة ماوندر الدنيا، رُصد عدد كافٍ من البقع الشمسية ما مكّن من تحديد دورات مدتها 11 عامًا من خلال إحصاء هذه البقع. وبلغت ذروة النشاط الشمسي في الأعوام 1676-1677، و1684، و1695، و1705، و1718. وتركز نشاط البقع الشمسية آنذاك في نصف الكرة الجنوبي للشمس، باستثناء الدورة الأخيرة التي ظهرت فيها البقع في نصف الكرة الشمالي. ووفقًا لقانون سبورر ، تظهر البقع عند خطوط العرض العليا في بداية الدورة، ثم تنتقل إلى خطوط عرض أدنى حتى يصل متوسطها إلى حوالي 15 درجة عند ذروة النشاط الشمسي. بعد ذلك، يستمر المتوسط ​​في الانخفاض تدريجيًا إلى حوالي 7 درجات، وبعد ذلك، بينما تتلاشى بقع الدورة السابقة، تبدأ بقع الدورة الجديدة بالظهور مجددًا عند خطوط العرض العليا. كما تتأثر رؤية هذه البقع بسرعة دوران سطح الشمس عند خطوط العرض المختلفة.

تتأثر الرؤية إلى حد ما بالملاحظات التي تُجرى من دائرة البروج . تميل دائرة البروج بزاوية 7 درجات عن مستوى خط استواء الشمس (خط العرض 0 درجة).

في بحثه المؤثر للغاية، ^{[ 8 ]} ناقش جون أ. إيدي كسوف الشمس خلال فترة ماوندر الدنيا. واستنادًا إلى نصوص تقارير شهود عيان عن أحداث وقعت في أعوام 1652 و 1706 و 1715 ، خلص إلى أن هالة الشمس كانت ضعيفة وغير منتظمة خلال تلك الفترة. مع ذلك، لم تتوفر لديه أي أدلة مصورة لهذه الأحداث. وُجدت بعض الرسوم التوضيحية لهذه الأحداث في رسوم كاريكاتورية سياسية وعلى العملات المعدنية والميداليات، ولكن من شبه المؤكد أنها لم تُرسم من قِبل مراقبين شاهدوا الأحداث بأنفسهم. كما وُجدت مطبوعتان من قِبل شهود عيان على حدث عام 1706، لكنهما طُبعتا لأغراض تجارية وليس من قِبل فلكيين مُدرّبين. ثم في عام 2012، اكتشف ماركوس هاينز من مكتبة برلين الحكومية لوحتين لكسوف عام 1706، كان من المعروف وجودهما ولكن كان يُعتقد أنهما مفقودتان. رُسمت هذه اللوحات على يد عالمة الفلك والمراقبة الماهرة ماريا كلارا إيمارت ، ابنة مدير مرصد يقع على أحد أسوار قلعة نورمبرغ . وتطابقت اللوحات تمامًا مع الوصف النصي المفصل للحدث الذي كتبه يوهان فيليب فورزلباو (أيضًا في نورمبرغ)، وعالم الرياضيات ورسام الخرائط الفرنسي جان دي كلابييس، وعالم الفلك فرانسوا دي بلانتاد، اللذان رصدا الحدث نفسه من برج بابوت في مونبلييه . ^{[ 12 ]} وقد أكد هذا استنتاج إيدي حول وجود هالة ضعيفة وغير منتظمة خلال فترة ماوندر الدنيا، وتوافق مع محاكاة هالة F غير المنتظمة، دون رصد هالة K المنتظمة بفعل المجال المغناطيسي، كما هو مُنمذج في حالة التدفق المغناطيسي المنخفض للهالة. ^{[ 13 ]} يقدم هاياكاوا وآخرون (2020) مناقشة شاملة لهذه الملاحظات المتعلقة بهالة ماوندر الدنيا وكيف عادت هالة K جزئيًا بحلول وقت حدث عام 1715. ^{[ 12 ]}

تزامن الحد الأدنى لموندر تقريبًا مع منتصف العصر الجليدي الصغير ، الذي شهدت خلاله أوروبا وأمريكا الشمالية درجات حرارة أقل من المتوسط. ومع ذلك، لا تزال العلاقة السببية بينهما قيد الدراسة. ^{[ 17 ]} وتُعدّ الفرضية الأفضل حاليًا لتفسير سبب العصر الجليدي الصغير هي أنه كان نتيجة للنشاط البركاني. ^{[ 18 ] [ 19 ]} كما أن بداية العصر الجليدي الصغير سبقت بداية الحد الأدنى لموندر بفترة طويلة، ^{[ 18 ]} ولم تكن درجات حرارة نصف الكرة الشمالي خلال الحد الأدنى لموندر مختلفة بشكل ملحوظ عن السنوات الثمانين السابقة، ^{[ 20 ]} مما يشير إلى أن انخفاض النشاط الشمسي لم يكن السبب الرئيسي للعصر الجليدي الصغير.

تم تحليل العلاقة بين انخفاض نشاط البقع الشمسية وبرودة الشتاء في إنجلترا باستخدام أطول سجل موجود لدرجات حرارة سطح الأرض، وهو سجل درجات حرارة وسط إنجلترا . ^{[ 21 ]} وقدّمت ملاحظات تجربة الإشعاع الشمسي والمناخ التابعة لوكالة ناسا تفسيراً محتملاً لهذه الظاهرة، إذ تشير إلى أن ناتج الأشعة فوق البنفسجية الشمسية أكثر تبايناً على مدار الدورة الشمسية مما كان يعتقده العلماء سابقاً. ^{[ 22 ]} ووجدت دراسة أجريت عام 2011 أن انخفاض النشاط الشمسي مرتبط بسلوك التيار النفاث ، مما أدى إلى شتاء معتدل في بعض المناطق ( جنوب أوروبا وكندا/غرينلاند) وشتاء أكثر برودة في مناطق أخرى ( شمال أوروبا والولايات المتحدة). ^{[ 23 ]} وفي أوروبا، من أمثلة الشتاء شديد البرودة: شتاء 1683-1684، وشتاء 1694-1695، وشتاء 1708-1709 . ^{[ 24 ]}

يمكن تسجيل النشاط الشمسي السابق بواسطة مؤشرات مختلفة ، بما في ذلك الكربون-14 والبريليوم -10 . ^{[ 25 ]} تشير هذه المؤشرات إلى انخفاض النشاط الشمسي خلال فترة ماوندر الدنيا. يُعدّ نطاق التغيرات الناتجة عن إنتاج الكربون-14 في دورة واحدة صغيرًا (حوالي واحد بالمائة من الوفرة المتوسطة)، ويمكن أخذه في الاعتبار عند استخدام التأريخ بالكربون المشع لتحديد عمر القطع الأثرية . وقد ساهمت عمليات إعادة بناء الحقول المغناطيسية الشمسية والهيليوسفيرية، استنادًا إلى البيانات التاريخية لنشاط العواصف المغناطيسية الأرضية، بشكل كبير في تفسير سجلات وفرة نظائر البريليوم-10 والكربون -14 الكونية المخزنة في خزانات أرضية مثل الصفائح الجليدية وحلقات الأشجار ، مما يُسهّل تفسير هذه السجلات. وتُسهم هذه البيانات في سد الفجوة الزمنية بين نهاية بيانات النظائر الكونية القابلة للاستخدام وبداية بيانات المركبات الفضائية الحديثة. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

تم رصد فترات انخفاض أخرى في نشاط البقع الشمسية تاريخيًا، إما بشكل مباشر أو من خلال تحليل النظائر الكونية؛ وتشمل هذه الفترة فترة سبورر الدنيا (1450-1540)، وبدرجة أقل فترة دالتون الدنيا (1790-1820). وفي دراسة أجريت عام 2012، تم رصد فترات انخفاض في نشاط البقع الشمسية من خلال تحليل الكربون-14 في رواسب البحيرات. ^{[ 28 ]} إجمالًا، يبدو أن هناك 18 فترة من انخفاض نشاط البقع الشمسية خلال الـ 8000 سنة الماضية، وتشير الدراسات إلى أن الشمس تقضي حاليًا ما يصل إلى ربع وقتها في هذه الفترات.

تشير ورقة بحثية تستند إلى تحليل رسم لجون فلامستيد إلى أن دوران سطح الشمس قد تباطأ في فترة ماوندر الدنيا العميقة (1684). ^{[ 29 ]}

خلال فترة ماوندر الدنيا، لوحظت الشفق القطبي بشكل طبيعي ظاهريًا، ضمن دورة منتظمة تمتد لعقود. ^{[ 30 ] [ 31 ]} وهذا أمرٌ مثيرٌ للدهشة نوعًا ما، نظرًا لأن فترة دالتون الدنيا للبقع الشمسية، التي تلت ذلك، والتي كانت أقل عمقًا، تظهر بوضوح في تواتر حدوث الشفق القطبي، على الأقل عند خطوط العرض المغناطيسية المنخفضة. ^{[ 32 ]} ولأن خط العرض المغناطيسي عاملٌ مهم في حدوث الشفق القطبي (إذ يتطلب الشفق القطبي عند خطوط العرض المنخفضة مستويات أعلى من النشاط الشمسي الأرضي)، يصبح من المهم مراعاة هجرة السكان وعوامل أخرى ربما أثرت على عدد مراقبي الشفق القطبي الموثوق بهم عند خط عرض مغناطيسي معين في التواريخ السابقة. ^{[ 33 ]} كما يمكن ملاحظة دورات تمتد لعقود خلال فترة ماوندر الدنيا في وفرة نظير البريليوم-10 الكوني (الذي، على عكس الكربون-14، يمكن دراسته بدقة سنوية) ^{[ 34 ]} ، ولكن يبدو أن هذه الدورات في طور معاكس لأي نشاط متبقٍ للبقع الشمسية. تم اقتراح تفسير من حيث الدورات الشمسية لفقدان التدفق المغناطيسي الشمسي في عام 2012. ^{[ 35 ]}

تم نشر الأوراق الأساسية حول الحد الأدنى لموندر في دراسات حالة حول الحد الأدنى لسبورر، وماوندر، ودالتون . ^{[ 36 ]}

• الاحتباس الحراري
• أقصى ما يمكن أن يفعله العصر الحديث
• الحد الأدنى للطاقة الشمسية
• الحد الأدنى لحجم البقعة النجمية ماوندر

• لوترباخ، ج. وآخرون  (2001). "الحد الأدنى المتأخر لموندر (1675-1715) - فترة محورية لدراسة التغيرات المناخية على مدى عقود في أوروبا" . التغير المناخي . 49 (4): 441-462 . Bibcode : 2001ClCh...49..441L . doi : 10.1023/A:1010667524422 . S2CID 151098779 . 
• سون، ويلي وي-هوك ؛ ياسكيل، ستيفن هـ. (2003). الحد الأدنى لموندر والعلاقة المتغيرة بين الشمس والأرض . ريفر إيدج، نيو جيرسي: وورلد ساينتيفيك. ISBN 978-981-238-275-7.
• ما المشكلة في الشمس؟ (لا شيء)
• ستصبح الأقطاب الشمسية رباعية الأقطاب في مايو 2012 (هينودي)
• بارنارد، ل.؛ وآخرون  (2011). "التنبؤ بتغير المناخ الفضائي" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية. 38 ( 16): L16103. رمز Bibcode : 2011GeoRL..3816103B . doi : 10.1029/2011GL048489 .

• HistoricalClimatology.com ، روابط وموارد إضافية، تم التحديث عام 2014
• شبكة تاريخ المناخ ، شبكة من علماء المناخ التاريخيين، تم تحديثها عام 2014