Schițele lui Kepler din 1607 privind petele solare rezolvă mistere și 400 de ani mai târziu

Folosind tehnici moderne, cercetătorii au reexaminat desenele pe jumătate uitate ale lui Johannes Kepler privind petele solare și au dezvăluit informații ascunse anterior despre ciclurile solare dinaintea marelui minim solar.

Recreând condițiile observațiilor marelui astronom și aplicând legea lui Spörer în lumina statisticilor moderne, un grup internațional de colaborare condus de Universitatea Nagoya din Japonia a măsurat poziția grupului de pete solare al lui Kepler, plasându-l la sfârșitul ciclului solar dinaintea ciclului la care au asistat ulterior Thomas Harriot, Galileo Galilei și alți observatori timpurii.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Descoperirile grupului, raportate în Astrophysical Journal Letters, oferă o cheie pentru rezolvarea controversei privind durata ciclurilor solare de la începutul secolului al XVII-lea, care sunt asociate cu tranziția de la ciclurile solare regulate la marele minim solar, cunoscut sub numele de minimul Maunder (1645-1715).

Kepler, renumit pentru realizările sale istorice în astronomie și matematică, a realizat una dintre primele înregistrări instrumentale databile ale activității solare la începutul secolului al XVII-lea, înainte de primele desene telescopice ale petelor solare. El a folosit un aparat cunoscut sub numele de camera obscură, constând într-o mică gaură într-un perete pentru a proiecta imaginea Soarelui pe o foaie de hârtie, care i-a permis să schițeze caracteristicile vizibile ale Soarelui.

În mai 1607, el a înregistrat ceea ce a interpretat în mod eronat ca fiind un tranzit al planetei Mercur pe Soare, care ulterior s-a dovedit a fi o observație a unui grup de pete solare. Petele solare sunt zone de pe suprafața Soarelui care par mai întunecate din cauza activității magnetice intense.

Informații ascunse despre ciclurile solare

Apariția, frecvența și distribuția lor latitudinală apar în cicluri care afectează radiația solară și vremea spațială. Hisashi Hayakawa, autorul principal al studiului, consideră că cercetătorii au subapreciat importanța acestei descoperiri.

„Deoarece această înregistrare nu a fost o observație telescopică, ea a fost discutată doar în contextul istoriei științei și nu a fost utilizată pentru analize cantitative pentru ciclurile solare din secolul al XVII-lea”, a spus el. „Dar aceasta este cea mai veche schiță a petelor solare realizată vreodată cu o observație instrumentală și o proiecție”.

„Ne-am dat seama că acest desen al petei solare ar trebui să fie capabil să ne spună locația petei solare și să indice faza ciclului solar din 1607, atâta timp cât reușim să restrângem punctul și momentul observației și să reconstruim înclinarea coordonatelor heliografice – adică pozițiile elementelor de pe suprafața Soarelui – la acel moment.”

Observațiile au fost importante deoarece secolul al XVII-lea a fost o perioadă crucială în ciclul solar, nu numai pentru că observațiile asupra petelor solare abia începuseră, dar și pentru că activitatea solară a trecut de la ciclurile solare normale la minimul Maunder, un mare minim solar unic în istoria observațiilor.

O cheie pentru rezolvarea controversei privind durata ciclurilor solare

Nu se înțelege pe deplin modul în care modelul activității solare a trecut de la ciclurile normale la marele minim, în afară de faptul că tranziția a fost treptată. Una dintre reconstituirile anterioare bazate pe inelele arborilor a susținut o secvență constând într-un ciclu solar extrem de scurt (≈ 5 ani) și un ciclu solar extrem de lung (≈ 16 ani), asociind aceste durate anormale ale ciclurilor solare cu un precursor al tranziției de la ciclurile solare regulate la marele minim solar.

Registrul de pete solare al lui Kepler este o referință de observație esențială. Analizând înregistrările lui Kepler și comparându-le cu date contemporane și statistici moderne, cercetătorii au făcut câteva descoperiri importante.

În primul rând, după ce au „deproiectat” desenele cu pete solare ale lui Kepler și au compensat unghiul poziției solare, ei au plasat grupul de pete solare al lui Kepler la o latitudine heliografică joasă.

Acest lucru sugerează că faimosul desen schematic al imaginii solare pe care Kepler l-a prezentat în cartea sa nu este în concordanță cu textul original și cu cele două imagini ale camerei obscure, care arată pata solară în partea superioară a discului solar.

Registrul de pete solare al lui Kepler, o referință esențială

În al doilea rând, prin aplicarea legii lui Spörer și a cunoștințelor dobândite din statisticile moderne privind petele solare, cercetătorii au identificat grupul de pete solare ca fiind probabil localizat la sfârșitul ciclului solar -13, mai degrabă decât la începutul ciclului solar -14.

În al treilea rând, constatările lor contrastează cu observațiile telescopice ulterioare, care arată pete solare la latitudini mai mari, scrie EurekAlert.

„Acest lucru arată o tranziție tipică de la ciclul solar precedent la ciclul următor, în conformitate cu legea lui Spörer”, a declarat Thomas Teague, observator pentru WDC SILSO și membru al echipei, referindu-se la astronomul german Gustav Spörer, care a descris o migrație a petelor solare de la latitudini mai mari la latitudini mai mici în timpul unui ciclu solar.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Un număr record de pete solare a fost observat pe suprafața Soarelui

O stea ar putea explica de ce Soarele nu a avut pete solare timp de 70 de ani

Activitatea petelor solare a depășit prognozele specialiștilor. La ce să ne așteptăm în continuare?

Petele solare au redus luminozitatea stelei Betelgeuse