slika
Korištenjem suvremenih tehnika, međunarodni tim znanstvenika predvođen Sveučilištem Nagoya u Japanu ponovno je proučio crteže sunčevih pjega slavnog astronoma Johannesa Keplera. Ovi crteži, koje je Kepler izradio 1607. godine, otkrili su nove informacije o solarnim ciklusima prije poznatog velikog solarnog minimuma. Otkrivanje ovih podataka donosi ključne uvide u razumijevanje povijesti solarne aktivnosti.

Rješavanje kontroverzi oko trajanja solarnih ciklusa

Nalazi ovog istraživanja, objavljeni u časopisu Astrophysical Journal Letters, pomažu razjasniti kontroverzu o trajanju solarnih ciklusa na početku 17. stoljeća. Ovi ciklusi su ključni za prijelaz iz redovnih solarnih ciklusa u veliki solarni minimum, poznat kao Maunderov minimum (1645.-1715.). Maunderov minimum obilježen je dugotrajnim razdobljem niske aktivnosti sunčevih pjega, što ima značajne posljedice za razumijevanje solarne aktivnosti i njezinog utjecaja na Zemlju.

Kepler je, uz pomoć 'camera obscure', napravio jedan od prvih instrumentalnih zapisa solarne aktivnosti. U svibnju 1607. godine, Kepler je zabilježio ono što je tada pogrešno protumačio kao tranzit Merkura preko Sunca. Kasnije se pokazalo da je zapravo promatrao skupinu sunčevih pjega. Sunčeve pjege su tamna područja na površini Sunca uzrokovana intenzivnom magnetskom aktivnošću. Njihova učestalost i raspodjela po latitudama variraju u ciklusima, utječući na solarno zračenje i svemirske uvjete.

Hisashi Hayakawa, vodeći autor studije, istaknuo je da značaj Keplerovih zapažanja nije bio dovoljno cijenjen: "Budući da ovo nije bilo teleskopsko opažanje, smatralo se manje važnim u kvantitativnim analizama solarnih ciklusa 17. stoljeća," rekao je. "Ali ovo je najstarija skica sunčevih pjega napravljena uz pomoć instrumentalnog opažanja i projekcije."
slika 1
© zasluga: dr. Hisashi HayakawaNa temelju Keplerovog opažanja, istraživači su predložili raspon granica ciklusa između Sunčevih ciklusa −14 i −13 kao što je naznačeno crvenim linijama, u usporedbi s rekonstrukcijama broja (grupe) sunčevih pjega na temelju zapisa sunčevih pjega u plavoj krivulji (Svalgaard & Schatten, 2016. ) i podaci o godovima 14C u crnoj krivulji (Usoskin et al., 2021) i zelenoj krivulji (Miyahara et al., 2021). Autorova rekonstrukcija proturječi kontroverznoj tvrdnji da su solarni ciklusi ekstremno kratki i ekstremno produljeni (zeleno) i odgovara redovitim solarnim ciklusima (crno).
Ključni trenutak u povijesti astronomije

Razdoblje početkom 17. stoljeća bilo je ključno za promatranje solarne aktivnosti, jer je označilo prijelaz iz normalnih solarnih ciklusa u veliki solarni minimum. Nije potpuno jasno kako je došlo do ove promjene, ali prethodna istraživanja temeljena na prstenovima drveća sugeriraju mogućnost da je do prijelaza došlo zbog izuzetno kratkog (oko 5 godina) i dugog (oko 16 godina) solarnog ciklusa.

"Treba provjeriti ove rekonstrukcije neovisnim, po mogućnosti promatračkim, zapisima," naglasio je Hayakawa. Keplerovi zapisi sunčevih pjega pružaju upravo takav neovisni izvor, ključan za razumijevanje ovog prijelaza.

Četiri ključna otkrića

Keplerovi zapisi pružili su nekoliko važnih uvida:
  1. Pozicija sunčevih pjega: Nakon korekcije Keplerovih crteža, istraživači su utvrdili da su pjege bile na niskoj heliografskoj širini. Ovo otkriće nije u skladu s kasnijim teleskopskim zapažanjima koja pokazuju pjege na višim širinama.
  2. Pripadnost solarnom ciklusu: Primjenom Spörerovog zakona i modernih statističkih metoda, utvrđeno je da ove pjege pripadaju kraju solarnog ciklusa -13, a ne početku ciklusa -14.
  3. Prijelaz između ciklusa: Ova promjena u položaju sunčevih pjega upućuje na tipičan prijelaz između ciklusa, što potvrđuje Spörerov zakon o migraciji sunčevih pjega od viših prema nižim širinama tijekom ciklusa.
  4. Trajanje ciklusa: Keplerovi zapisi sugeriraju da je trajanje solarnog ciklusa -13 bilo regularno, što izaziva teorije o izuzetno dugom ciklusu tijekom ovog razdoblja.
sunce
© zasluga: ETH TeagueGrupa sunčevih pjega vidljiva golim okom 11. svibnja 2024. koju je fotografirao ︎ ETH Teague, jedan od autora navedenog članka

Keplerova ostavština

Keplerovi zapisi sunčevih pjega daju značajan doprinos ne samo povijesti astronomije već i suvremenim znanstvenim istraživanjima. "Keplerova ostavština nadilazi njegovo vrijeme; ona nam pruža važne informacije o prijelazu iz redovitih solarnih ciklusa u Maunderov minimum," rekao je Hayakawa. "Njegovi zapisi omogućuju nam da razumijemo promjene u solarnom ponašanju tijekom ovog ključnog razdoblja."

Sabrina Bechet iz Kraljevskog opservatorija u Belgiji dodala je: "Fascinantno je kako zapisi povijesnih figura poput Keplera i dalje pružaju ključne znanstvene uvide čak stoljećima kasnije. Njihova znanstvena postignuća i dalje oblikuju naše razumijevanje svijeta."

Ova studija ne samo da ističe značaj Keplerovih promatranja, već i podsjeća na trajnu vrijednost znanstvenih istraživanja, čak i nakon nekoliko stoljeća. Keplerov rad i dalje je temelj za razumijevanje solarne aktivnosti i njezinih utjecaja na naš planet.