Kepler’in Çizimleri 400 Yıllık Güneş Sırrını Aydınlatabilir
Johannes Kepler tarafından 1607 yılında yapılan Güneş çizimleri, güneş döngülerinin doğası hakkındaki önemli bir tartışmada dengeleri değiştirebilir, hatta belki de gelecekteki güneş aktivitesini tahmin etmemize yardımcı olabilir. Kepler’in Güneş’in serin bir bölgesi yerine Merkür’ü çizdiğini düşünmüş olması önemli değil.
Galileo teleskopunu Ay ve gezegenler hakkındaki anlayışımızı değiştirmek için kullandıktan sonra, o ve diğerleri dikkatlerini çok daha tehlikeli bir hedef olan Güneş’e çevirdiler. Çinli astronomlar güneş lekelerinin varlığını iki bin yıl önce kaydetmiş olsalar da, Thomas Harriot, Galileo ve Christoph Scheiner’in 1610’da başlayan gözlemleri güneş lekelerinin sayıları ve konumlarına dair ilk kayıtları sağlamıştır.
Aslında Kepler onlardan önce davranmış ve bunu teleskop kullanmadan yapmıştı. Bunun yerine, bugün hala hem fizik öğretmek hem de tutulmaları güvenli bir şekilde gözlemlemek için kullanılan bir cihaz olan “camera obscura” kullandı. Bu Kepler’in sadece en büyük güneş lekelerini görebildiği anlamına geliyordu, ancak zamanlamasının çok değerli olduğu ortaya çıktı.
1715’ten bu yana, güneş lekesi aktivitesi 11 yıllık bir döngüde yükselip alçalmıştır. Bazen zirveler biraz erken veya geç geliyor ve yükseklikleri değişiyor – ancak genel olarak konuşursak, model tahminler için yeterince düzenli. 1645’ten 1715’e kadar Maunder Minimum olarak bilinen dönemde bırakın bir döngüyü, neredeyse hiç güneş lekesi bile yoktu.
Maunder Minimum’dan önceki durumla ilgili tartışmalar devam ediyor – döngüler şimdikilere benzer miydi, yoksa oldukça farklı bir şey miydi? İlk durumda, 11 yıllık döngülerin bir süreliğine azalsa bile norm olduğunu göstermektedir. İkinci durumda ise, genellikle daha düzensiz olan Güneş’in nadir bir istikrar dönemini yaşıyor olabiliriz
Eğer bu sadece güneş lekeleriyle ilgili olsaydı, bunun pek bir önemi olmayabilirdi – ancak artık güneş lekesi döngüsünün uydular ve elektrik şebekeleri için büyük bir tehdit oluşturan jeomanyetik fırtınalarla ilişkili olduğunu biliyoruz.
Ağaç halkaları güneş aktivitesinin bir kaydını sağlar, ancak kesinliği tartışmalıdır. Ağaç halkası verilerine dayanan bir yeniden yapılandırma, Maunder Minimum’a giden yolda sadece 5 yıllık bir döngü ve ardından 16 yıllık bir döngü tanımlamaktadır.
“Eğer doğruysa, bu gerçekten de ilginç olurdu. Bununla birlikte, ağaç halkası temelli bir başka yeniden yapılandırma, normal sürelere sahip bir dizi güneş döngüsüne işaret etmektedir,” diyor Nagoya Üniversitesi’nden çalışma yazarı Hisashi Hayakawa. “O halde hangi rekonstrüksiyona güvenmeliyiz? Bu rekonstrüksiyonları bağımsız -tercihen gözlemsel- kayıtlarla kontrol etmek son derece önemlidir.”
Elimizde birkaç yıllık daha güneş lekesi verisi olsaydı bu soruyu çözebilirdik, işte Kepler’in çizimleri burada devreye giriyor. Evinde ve Prag Kalesi’ndeki bir atölyede iki saat arayla çekilen bu çizimler ideal bir örneklem büyüklüğü sağlamıyor ve bu da başlangıçta birçok astronomi tarihçisinin bunların değerini reddetmesine yol açtı. Hayakawa bunun bir hata olduğunu düşünüyor.
Burada önemli olan Kepler’in bir güneş lekesi tespit etmiş olması değil, lekelerin konumudur. Güneş lekeleri bir güneş döngüsü boyunca sadece sayıca değişmez; konumları da değişir. Bir döngü başladığında, Güneş’in ekvatoru ile kutupları arasında en yaygın olanlarıdır, ancak döngü ilerledikçe tipik konum ekvatora daha da yaklaşır.
Bunlar ortalamalardır – Kepler’in çizdiği az sayıdaki nokta aykırı değerler olabilir, ancak konumlarının bilinmesi, özellikle üç yıl sonra başlayan daha kapsamlı çizimlerle birlikte döngünün zamanlamasını belirlemeye yardımcı olabilir.
Bunu çözmek için, Kepler’in çiziminin sahip olduğu sınırlı teknolojiyle doğru olduğunu varsaymakla kalmamalı, aynı zamanda Güneş’in ekvatorunu ve kutuplarını bulmak için baktığı açıyı da belirlemeliyiz. Neyse ki, en çalışkan dâhilerden biri olan Kepler, gözlemlerini nasıl yaptığına dair bir çizim de sunmuştur.
Kepler’in ekipmanının açısını hesaba katan Hayakawa ve meslektaşları, Kepler’in iki görüntüsünün düşük enlemlerdeki büyük bir güneş lekesi grubunu temsil ettiği ve istatistiksel olarak bir döngünün sonuna yakın olma ihtimalinin çok daha yüksek olduğu sonucuna vardılar. Yazarlar, bir ya da iki yıl sonra tekrar bakma zahmetine girmiş olsaydı, bir leke görme şansının düşük olacağından şüpheleniyorlar.
Eğer bu doğruysa, önemli bir belirsizliğe izin vererek, Galileo ve diğerlerinin tanık olduğu döngünün (bir tepe noktasının ilk kez fark edildiği 1755’ten geriye doğru sayıldığında -13 olarak bilinir) düzenli uzunlukta olduğunu göstermektedir. Bu da Maunder Minimum’dan önceki döngülerin bugünküne benzer olduğu fikrini güçlendirecektir.
Kepler’in verilerinin teleskobun icadından sonra yapılan gözlemlere eklenmesiyle Maunder Minimum’dan önceki yıllardaki güneş lekesi sayısının yeniden yapılandırılması.
Resim Kredisi: Dr Hisashi Hayakawa
Belçika Kraliyet Gözlemevi’nden ortak yazar Sabrina Bechet, “Meslektaşlarımdan birinin bana söylediği gibi, tarihi şahsiyetlerin miras kayıtlarının yüzyıllar sonra bile modern bilim insanlarına önemli bilimsel çıkarımlar sağladığını görmek büyüleyici” dedi. “Kayıtlarının çok daha sonra, ölümlerinden çok sonra bilim camiasına fayda sağlayacağını hayal edebileceklerinden şüpheliyim. Bilim tarihinin kendisi bir yana, bu tarihi şahsiyetlerden öğrenecek çok şeyimiz var. Kepler örneğinde olduğu gibi, bilimsel bir devin omuzlarında duruyoruz.”
Kepler’in adını taşıyan uzay teleskobunun uzak gezegenlerin yıldızları üzerinden geçişlerini gözlemleme ve bunları yıldız lekelerinden ayırt etme görevini üstlenmiş olması biraz ironiktir; zira Kepler ilk başta Merkür’ü gördüğünü sanmıştır. Aslında, Güneş’in karşısındaki en içteki gezegene tanıklık etmekte iki yıl gecikmiş ve 1618’de güneş lekeleri daha iyi bilindiğinde hatasını kabul etmiştir.
Bununla birlikte, Kepler’in bu hatadan elde ettiği bilimsel altın göz önüne alındığında, belki de teleskop bildiğimizden daha iyi adlandırılmıştır.
Kaynak: https://www.iflscience.com