Revelan el primer ciclo solar gracias a dibujos de Kepler del siglo XVII

El genial astrónomo y matemático alemán Johannes Kepler resolvió, sin saberlo en vida, importantes lagunas científicas que han existido durante más de 400 años sobre el primer ciclo solar. El mérito, ahora, lo tiene también un equipo de la Universidad japonesa de Nagoya que ha desvelado esos misterios después de estudiar minuciosamente los bocetos de Kepler sobre manchas solares, datados en el año 1607.

El estudio se difunde en Astrophysical Journal Letters, dirigido por el profesor Hisashi Hayakawa, una autoridad mundial en manchas solares.

Las manchas solares son áreas de la superficie del Sol que aparecen más oscuras debido a la intensa actividad magnética. Su aparición, frecuencia y distribución latitudinal aparecen en ciclos que afectan la radiación solar y el clima espacial.

Como se explica a lo largo de este trabajo, las observaciones telescópicas de manchas solares comenzaron en 1610 y captaron los ciclos solares posteriores. En combinación con reconstrucciones proxy a escala anual, estos conjuntos de datos indican una transición gradual entre los ciclos solares regulares y el Mínimo de Maunder.

Las observaciones telescópicas de manchas solares no detectaron el comienzo del primer ciclo solar telescópico (Ciclo Solar −13), lo que dejó lugar a una considerable incertidumbre en cuanto a su evolución temporal.

Sin embargo, antes de estas primeras observaciones telescópicas, Kepler realizó observaciones solares utilizando cámaras oscuras y registró un grupo de manchas en tres dibujos solares en 1607.

Ahora, este equipo se ha basado en los dibujos de manchas solares de Kepler y los textos descriptivos para identificar sus sitios de observación y marcas de tiempo.

“Hemos desproyectado sus dibujos -añaden- y hemos comparado las posiciones informadas con nuestros cálculos de la inclinación del ecuador solar tal como se ve desde estos sitios en ese momento. Estos resultados ubican el grupo de manchas solares informado cerca del ecuador solar hacia el este desde el meridiano central. Esto contrasta con los dibujos telescópicos de manchas solares de la década de 1610, que muestran grupos de manchas solares en las latitudes heliográficas más altas”.

Por lo tanto, lo que vio Kepler fue probablemente un grupo de manchas solares del ciclo solar −14, en lugar de uno del ciclo solar −13. “Estos registros -añaden los científicos- nos permiten ubicar el comienzo del ciclo solar −13 entre 1607 y 1610. En comparación con las reconstrucciones del ciclo solar basadas en carbono-14, nuestro resultado respalda duraciones regulares del ciclo solar alrededor de la década de 1610, en lugar de cualquier extensión extrema sugerida de la(s) duración(es) del ciclo solar alrededor de la década de 1610”.

Dicho con otras palabras, utilizando avanzadas técnicas, este equipo de la Universidad de Nagoya ha reexaminado los dibujos de manchas solares de Kepler, medio olvidados, para revelar valiosa información previamente oculta sobre los ciclos solares anteriores al gran mínimo solar.

Al recrear las condiciones de las observaciones de Kepler y aplicar la ley de Spörer a la luz de las estadísticas modernas, este equipo ha medido la posición del grupo de manchas solares de Kepler, situándolo en el extremo final del ciclo solar anterior al ciclo que posteriormente presenciaron Thomas Harriot y Galileo Galilei, entre otros telescopios.

El profesor Hayakawa opina que “como este registro no fue una observación telescópica, solo se ha discutido en el contexto de la historia de la ciencia y no se había utilizado para análisis cuantitativos de los ciclos solares en el siglo XVII. Pero este es el dibujo de manchas solares más antiguo jamás realizado con una observación instrumental y una proyección”.

Añade que se dieron cuenta de que este dibujo de la mancha solar podría revelar su situación e indicar la fase del ciclo solar en el año 1607, “siempre que lográramos limitar el punto y el tiempo de observación y reconstruir la inclinación de las coordenadas heliográficas en ese momento; es decir, las posiciones de las características en la superficie del Sol”.

Ya para terminar, insistir en que Johannes Kepler llevó a cabo uno de los primeros registros instrumentales datables de la actividad solar a principios del siglo XVII, antes de los primeros dibujos telescópicos de manchas solares. Utilizó un ingenio, conocido como cámara oscura, que consiste en un pequeño orificio en una pared para proyectar la imagen del Sol sobre una hoja de papel. Esto le permitió esbozar las características visibles del Sol.

Descubrió las leyes que rigen el movimiento de los planetas de nuestro Sistema Solar y realizó especiales aportaciones en el campo de las matemáticas. Cabe destacar que completó las Tablas Rudolfinas, que sirven para hacer más fáciles los cálculos necesarios para determinar las posiciones de los planetas, cuya precisión ayudó a establecer la veracidad del sistema heliocéntrico, como recuerdan los expertos.

En este rápido recorrido sobre su apasionante trabajo, no hay que olvidar que observó, en 1604, una supernova situada a 13.000 años-luz de la Tierra, a la que denominó Estrella de Kepler, que en la actualidad está catalogada como SN1604.

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