Med hjälp av modern teknik har forskare på nytt
undersökt Johannes Keplers halvt bortglömda solfläcksteckningar och då avslöjat
tidigare dold information om solcyklerna före det stora solminimumet. Genom att
återskapa förhållandena då Kepler nedtecknande sina observationer och tillämpat
Spörers lag (Driften av den
genomsnittliga latituden för solfläckar mot solens ekvator under den 11-åriga
solfläckscykeln) i ljuset av modern statistik har en internationell
samarbetsgrupp under ledning från Nagoya University i Japan mätt positionen för Keplers
solfläcksgrupp och placerat den i slutet av solcykeln före den cykel som Thomas
Harriot, Galileo Galilei och andra tidiga teleskopobservatörer nedtecknade.
I maj 1607 registrerade Kepler vad han felaktigt
tolkade som en passage av Merkurius över solen vilket senare visade sig vara
en solfläcksgrupp. Solfläckar är områden på solens yta som som är mörkare på
grund av intensiv magnetisk aktivitet. Deras förekomst, frekvens och
latitudfördelningar uppträder i cykler som påverkar solstrålning och rymdväder.
Hisashi Hayakawa, huvudförfattare till studien menar
att forskarna har underskattat betydelsen av Keplers fynd.
– Eftersom den här registreringen inte var en observation
gjord med teleskop har den bara diskuterats i vetenskapshistoriska sammanhang och har inte använts för kvantitativa analyser av solcyklerna på
1600-talet, beskriver han. Observationen är den äldsta av solfläckar
som någonsin gjorts med en instrumentell observation och projektion.
Hayakawa beskriver vidare: "Vi insåg att den
här solfläcksritningen borde kunna berätta för oss var solfläcken befann sig
och indikera solcykelfasen 1607 när vi lyckades begränsa observationspunkten
och tiden och rekonstruera lutningen på de heliografiska koordinaterna – det
vill säga positionerna för egenskaper på solens yta vid den tidpunkten.
"Observationerna är viktiga eftersom 1600-talet var en avgörande period i solcykeln, inte bara som den tid då solfläcksobservationer precis hade börjat utan också som den tid då solaktiviteten övergick från normala solcykler till Maunderminimum (det långvariga solfläcksminimumet", var en period under 1645 till 1715 då solfläckar var mycket sällsynta) ett unikt stort solminimum i observationshistorien.
Det är inte helt klarlagt hur mönstret för
solaktiviteten skiftade från regelbundna cykler till ett minimum annat än att
övergången skedde gradvis.
Keplers solfläcksdata är en viktig
observationsreferens. Genom att analysera Keplers register och jämföra dessa
med samtida data och modern statistik gjorde forskarna flera viktiga
upptäckter:
Efter att ha "deprojectat" Keplers solfläcksritningar och kompenserat för solens positionsvinkel, placerade de Keplers solfläcksgrupp på en låg heliografisk latitud.
För det andra, genom att
tillämpa Spörers lag och den kunskap som erhållits från modern
solfläcksstatistik, identifierade de solfläcksgruppen som troligen belägen i
slutet av solcykeln snarare än i början av solcykeln .
För det tredje står deras resultat i kontrast till senare teleskopobservationer, som visar solfläckar på högre breddgrader på solen. "Detta visar en typisk övergång från den föregående solcykeln till nästa cykel, i enlighet med Spörers lag", beskriver Thomas Teague, observatör för WDC SILSO https://www.sidc.be/SILSO/homeoch medlem av teamet, och hänvisar till den tyske astronomen Gustav Spörer som beskrev en migration av solfläckar från högre till lägre breddgrader under en solcykel.
För det fjärde gör detta fynd det möjligt för
författarna att approximera övergången mellan den föregående solcykeln och nästa solcykel mellan 1607 och 1610, genom att begränsa de möjliga
datumen när den inträffade. På grundval av detta föreslog Keplers data en
regelbunden varaktighet för solcykeln vilket utmanar alternativa
rekonstruktioner som föreslår en extremt lång cykel under denna period.
Bild wikipedia. Porträtt från 1610 föreställande
Johannes Kepler.
