Considerato una figura chiave nella rivoluzione scientifica del XVII secolo, l'astronomo, astrologo e matematico tedesco Johannes Kepler è noto principalmente per aver formulato le leggi fondamentali della meccanica celeste, che riguardano il movimento dei pianeti. Una recente analisi degli schizzi da lui realizzati nel 1607 suggerisce che il materiale potrebbe anche rappresentare un importante progresso negli studi sul Sole.
Dopo la rivoluzione del telescopio di Galileo Galilei, che trasformò la nostra comprensione della Luna e dei pianeti, gli astronomi iniziarono a concentrarsi sul Sole, un obiettivo più pericoloso da osservare.
Sebbene i ricercatori cinesi abbiano registrato le macchie solari per più di duemila anni, è stato solo nel 1610 che le osservazioni di Thomas Harriot, Galileo e Christoph Scheiner hanno fornito le prime registrazioni dettagliate del numero e della posizione di queste macchie.
Secondo un articolo pubblicato sulla rivista Le lettere del giornale astrofisico, tuttavia, Keplero lo aveva già fatto prima, senza telescopio. Utilizzò una “camera oscura”, un dispositivo utilizzato ancora oggi per insegnare la fisica e osservare in sicurezza le eclissi. Questa tecnica gli ha permesso di vedere solo le macchie solari più grandi, ma le sue registrazioni si sono comunque rivelate preziose.
I cicli solari sono sempre durati 11 anni?
Dal 1715, è stato osservato che l’attività delle macchie solari segue un ciclo di circa 11 anni. Questo ciclo può variare leggermente in lunghezza e intensità, ma è sufficientemente regolare da consentire previsioni. Tuttavia, tra il 1645 e il 1715, non c’erano quasi macchie solari, un periodo noto come minimo di Maunder. La natura dei cicli solari prima di questa fase è ancora dibattuta. Sarebbero simili ai cicli moderni o diversi?
Se i cicli di 11 anni sono la regola, ciò suggerisce che potrebbero temporaneamente scomparire, come nel minimo di Maunder, ma inevitabilmente ritornare. D’altra parte, se i cicli precedenti fossero stati diversi, ciò potrebbe indicare che stiamo vivendo in una rara fase di stabilità solare.
L’importanza di questo dibattito va oltre la curiosità scientifica, poiché il ciclo delle macchie solari è correlato alle tempeste geomagnetiche che possono danneggiare i satelliti e le reti elettriche.
Per saperne di più:
Gli anelli degli alberi offrono una registrazione dell'attività solare, ma la loro accuratezza è controversa. Una ricostruzione dei dati di questi anelli suggerisce un ciclo di cinque anni seguito da un ciclo di 16 anni prima del minimo di Maunder. Tuttavia, un’altra ricostruzione punta a cicli solari di durata normale – quindi di quale dovremmo fidarci?
La risposta potrebbe risiedere nella posizione della macchia solare disegnata da Keplero
Gli schizzi di Keplero entrano in gioco per aiutare a risolvere questa domanda. Realizzati a due ore di distanza l'uno dall'altro a Praga, nella Repubblica Ceca, questi disegni non offrono una dimensione campione ideale, il che inizialmente ha portato molti storici a sottovalutarne il valore. Per l’autore del nuovo studio, Hisashi Hayakawa dell’Università di Nagoya in Giappone, questo è stato un errore.
Secondo Hayakawa, la cosa più significativa negli schizzi di Keplero non è solo l'individuazione di una macchia solare, ma la sua posizione. Le macchie solari variano non solo in numero durante un ciclo solare, ma anche in posizione. Inizialmente compaiono tra i poli e l'equatore del Sole e, man mano che il ciclo procede, si avvicinano a quest'ultimo.
Anche se il piccolo numero di punti disegnati da Keplero potrebbe non sembrare sufficiente, la loro posizione potrebbe aiutare a individuare la tempistica del ciclo, soprattutto se combinata con registrazioni più estese iniziate tre anni dopo. Per risolvere questo problema è necessario considerare l'accuratezza degli schizzi di Keplero e l'angolo di osservazione per localizzare l'equatore e i poli solari.
Tenendo conto dell'angolazione dell'attrezzatura di Keplero, Hayakawa e il suo team hanno concluso che i disegni rappresentano un ampio gruppo di macchie solari a basse latitudini, il che è statisticamente più probabile alla fine di un ciclo solare. Se Keplero avesse osservato di nuovo un anno o due dopo, probabilmente non avrebbe visto le macchie.
Se questa interpretazione fosse corretta, significherebbe che il ciclo solare osservato da Galileo e altri (noto come ciclo -13) aveva una durata regolare, rafforzando l'idea che i cicli prima del minimo di Maunder fossero simili a quelli odierni.
« È affascinante vedere come i documenti storici possano fornire implicazioni scientifiche cruciali per gli scienziati moderni, anche secoli dopo », ha affermato in una dichiarazione la coautrice Sabrina Bechet dell'Osservatorio reale del Belgio. “È impressionante che la documentazione di personaggi storici possa apportare benefici alla comunità scientifica anche molto tempo dopo la loro morte”.
Per ironia della sorte, il telescopio spaziale intitolato a Keplero, che osserva i transiti di mondi lontani, si occupa anche di macchie stellari, proprio come l'astronomo disegnò una macchia solare pensando che fosse Mercurio. Anche se riconobbe il suo errore nel 1618, dopo ulteriori osservazioni, il suo “errore” finì per fornire un prezioso tesoro scientifico – e dimostrare che non poteva esserci nome più adatto per la sonda esopianeta della NASA.