Misterul solar dezlegat cu ajutorul desenelor realizate de Johannes Kepler acum câteva sute de ani

O echipă de cercetători a reușit să dezlege un vechi mister solar, folosind observațiile astronomului Johannes Kepler din secolul al XVII-lea.

Celebru pentru formularea legilor mișcării planetare, Kepler a fost, de asemenea, un observator pasionat al Soarelui. În 1607, el a realizat observații remarcabile ale astrului folosind o cameră obscură, o tehnică simplă care permite studierea imaginilor solare fără a privi direct Soarele.

Desenele lui Kepler

Desenele precise ale lui Kepler au permis cercetătorilor să identifice poziția Soarelui în ciclul său solar de 11 ani. Echipa, condusă de Hisashi Hayakawa de la Universitatea Nagoya, a aplicat legea lui Spörer (care examinează variația latitudinilor heliografice la care se formează regiunile active solare în timpul unui ciclu solar) pentru a analiza schițele lui Kepler. Astfel, ei au descoperit că Soarele se apropia de sfârșitul ciclului solar 13, chiar înainte de perioada documentată de Minimul Maunder – o perioadă inexplicabilă de activitate redusă a petelor solare între 1645 și 1715.

Kepler, folosind camera obscură, a observat și desenat pete solare în mai 1607, pe care inițial le-a interpretat greșit ca fiind un tranzit al lui Mercur. Aceste pete solare, observate și de astronomii amatori din zilele noastre, sunt fenomene temporare care apar pe fotosfera Soarelui. Temperaturile din aceste regiuni sunt mai scăzute (aproximativ 3.800 K) decât restul fotosferei, care are în jur de 6.000 K, făcând ca petele să pară mai întunecate.

Ce face Alexandra Căpitănescu la un an de când a câștigat Vocea României. Tudor Chirilă dezvăluie fața neștiută a succesului: „După concurs se instalează depresia”

Bilanț tragic după atacul de la Târgul de Crăciun din Germania: 4 morți și peste 200 de răniți

Cele mai vechi desene databile ale petelor solare bazate pe observațiile solare ale lui Johannes Kepler cu camera obscura din mai 1607. (Kepler, J. 1609, Phaenomenon singulare seu Mercurius in Sole, Thomae Schureri, Lipisiae)

Cercetătorii speră că informațiile aduse la lumină prin analiza desenelor lui Kepler vor contribui la o mai bună înțelegere a perioadelor de activitate solară minimă, precum Minimul Maunder, și la elucidarea misterelor legate de ciclurile solare.

Viața și cariera lui Johannes Kepler

Johannes Kepler, născut la 27 decembrie 1571 în Weil der Stadt, un oraș mic din Sfântul Imperiu Roman (în actuala Germanie), este unul dintre cei mai importanți astronomi și matematicieni din istorie. Kepler este cunoscut în special pentru cele trei legi ale mișcării planetare, care au jucat un rol crucial în dezvoltarea astronomiei moderne și a revoluției științifice din secolul al XVII-lea.

Provenind dintr-o familie modestă, Kepler a fost un copil fragil, însă foarte inteligent. Pasiunea sa pentru știință s-a dezvoltat încă din copilărie, iar curiozitatea sa a fost alimentată de fenomenele astronomice pe care le-a observat, precum eclipsa de Soare din 1580. Studiile sale au început la Universitatea din Tübingen, unde a fost influențat de ideile lui Nicolaus Copernic, ale cărui teorii heliocentrice i-au format viziunea asupra cosmosului.

Contribuțiile la astronomie

Una dintre cele mai importante contribuții ale lui Johannes Kepler la știință este formularea celor trei legi ale mișcării planetare, care au schimbat fundamental înțelegerea mișcării planetelor în jurul Soarelui. Prima lege, cunoscută ca legea elipselor, afirmă că planetele se deplasează pe orbite eliptice, cu Soarele situat într-unul din focare. Aceasta a fost o descoperire revoluționară, deoarece contrazicea ideea dominantă a orbitelor circulare.

A doua lege, sau legea ariilor egale, stabilește că o planetă se mișcă mai rapid atunci când este mai aproape de Soare și mai lent când este mai departe, iar linia care unește o planetă cu Soarele mătură arii egale în intervale egale de timp. Această lege a fost esențială pentru înțelegerea vitezei variabile a planetelor pe orbitele lor.

A treia lege, cunoscută sub numele de legea perioadelor, leagă perioada de revoluție a unei planete de distanța sa medie față de Soare. Mai exact, pătratul perioadei orbitale a unei planete este proporțional cu cubul semiaxei mari a orbitei sale. Această lege a permis astronomilor să calculeze cu precizie pozițiile planetelor în timp și a stabilit o relație matematică clară între mișcările corpurilor cerești.

Lucrările și colaborările lui Kepler

În timpul carierei sale, Kepler a colaborat cu unii dintre cei mai importanți astronomi ai epocii sale. Una dintre cele mai notabile colaborări a fost cu Tycho Brahe, un astronom danez care a furnizat cele mai precise observații astronomice disponibile la acea vreme. După moartea lui Brahe, Kepler a folosit datele acestuia pentru a valida și a rafina legile sale ale mișcării planetare.

De asemenea, Kepler a fost un pionier în domeniul opticii. A studiat refracția luminii și a formulat legi care descriu comportamentul acesteia. În lucrarea sa „Dioptrice”, publicată în 1611, Kepler a descris pentru prima dată modul în care funcționează lentilele și a explicat formarea imaginii în telescop, deschizând calea pentru perfecționarea acestui instrument esențial în astronomie.

Moștenirea lui Johannes Kepler

Moștenirea lui Johannes Kepler este profundă și durabilă. Legile sale ale mișcării planetare au fost fundamentale pentru teoria gravitației universale a lui Isaac Newton, care a construit pe bazele puse de Kepler pentru a dezvolta o teorie completă a mișcării obiectelor în univers.

Pe lângă contribuțiile sale în astronomie, lucrările lui Kepler în domeniul matematicii au influențat dezvoltarea calculului infinitesimal. De asemenea, teoriile sale au contribuit la evoluția filosofiei naturii și au avut un impact asupra gândirii științifice în general.

Kepler a murit la 15 noiembrie 1630, în Regensburg, însă moștenirea sa continuă să inspire și să fie studiată și astăzi. El rămâne una dintre cele mai importante figuri din istoria științei, iar lucrările sale sunt încă relevante în multe domenii ale cercetării științifice moderne.