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Número de manchas solares

Número de lobos desde 1750. El número de Wolf (también conocido como número relativo de manchas solares o número de Zúrich ) es una magnitud que mide la cantidad de manchas sola...

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Número de lobos desde 1750.

El número de Wolf (también conocido como número relativo de manchas solares o número de Zúrich ) es una magnitud que mide la cantidad de manchas solares y grupos de manchas solares presentes en la superficie del Sol. Históricamente, solo era posible detectar manchas solares en la cara oculta del Sol de forma indirecta mediante heliosismología . Desde 2006, las naves espaciales STEREO de la NASA permiten su observación directa.

Historia

Los astrónomos han estado observando el Sol y registrando información sobre las manchas solares desde la invención del telescopio en 1609. [ 1 ] Sin embargo, la idea de recopilar la información sobre el número de manchas solares de diversos observadores se originó en Rudolf Wolf en 1848 [ 2 ] en Zúrich , Suiza . La serie resultante inicialmente llevaba su nombre, pero ahora se la conoce más comúnmente como la serie internacional del número de manchas solares.

La serie internacional de números de manchas solares se sigue produciendo hoy en día en el observatorio de Bruselas. [ 3 ] La serie internacional de números muestra una periodicidad aproximada de 11 años, el ciclo solar , que fue descubierto por primera vez por Heinrich Schwabe en 1843, por lo que a veces también se le denomina ciclo de Schwabe. La periodicidad no es constante, sino que varía aproximadamente en el rango de 9,5 a 11 años. [ 4 ] La serie internacional de números de manchas solares se remonta a 1700 con valores anuales, mientras que los valores diarios existen solo desde 1818.

Desde el 1 de julio de 2015, se ha publicado una serie internacional revisada y actualizada del número de manchas solares. [ 5 ] La principal diferencia es un aumento general de 1,6 veces en toda la serie. Tradicionalmente, se aplicaba un factor de escala de 0,6 a todos los recuentos de manchas solares posteriores a 1893 para compensar el mejor equipo de Alfred Wolfer, tras suceder a Wolf. Este factor de escala se ha eliminado de la serie revisada, lo que hace que los recuentos modernos se acerquen más a sus valores originales. Además, los recuentos se redujeron ligeramente después de 1947 para compensar el sesgo introducido por un nuevo método de recuento adoptado ese año, en el que las manchas solares se ponderan según su tamaño. [ 6 ]

Cálculo

El número relativo de manchas solaresR{\displaystyle R}se calcula utilizando la fórmula

R=k(10gramo+s){\displaystyle R=k(10g+s)}

dónde

  • s{\displaystyle s}es el número de manchas individuales,
  • gramo{\displaystyle g}es el número de grupos de manchas solares, y
  • k{\displaystyle k}es un factor que varía con el observador y se denomina factor de observatorio o coeficiente de reducción personal .

El factor del observatorio compensa la diferencia en el número de manchas solares individuales y grupos de manchas solares registradas por distintos observadores. Estas diferencias en los valores registrados se deben a diferencias en la instrumentación, la calidad de la visión local, la experiencia personal y otros factores entre los observadores. Dado que Wolf fue el observador principal para el número relativo de manchas solares, su factor del observatorio fue 1. [ 6 ] [ 7 ]

Media mensual suavizada

Para calcular el número medio mensual suavizado de manchas solares de 13 meses, que se utiliza comúnmente para calcular los mínimos y máximos de los ciclos solares, se utiliza una función de suavizado de caja cónica. Para un mes dadometro{\displaystyle m}, con un número mensual de manchas solares deRmetro{\displaystyle R_{m}}, la media mensual suavizadaRs{\displaystyle R_{s}}puede expresarse como

Rs=(0,5Rmetro−6+Rmetro−5+⋯+Rmetro−1+Rmetro+Rmetro+1+⋯+Rmetro+5+0,5Rmetro+6)/12{\displaystyle R_{s}=(0.5R_{m-6}+R_{m-5}+\dots +R_{m-1}+R_{m}+R_{m+1}+\dots +R_{m+5}+0.5R_{m+6})/12}

dóndeRmetro+norte{\displaystyle R_{m+n}}es el número mensual de manchas solaresnorte{\displaystyle n}meses de distancia del mesmetro{\displaystyle m}El promedio mensual suavizado tiene como objetivo atenuar cualquier aumento repentino en el número mensual de manchas solares y eliminar los efectos del período de rotación solar de 27 días. [ 8 ]

Serie alternativa

Se ha cuestionado la precisión de la compilación de la serie de números de manchas solares grupales, lo que motivó el desarrollo de varias series alternativas [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] que sugieren un comportamiento diferente de la actividad de los grupos de manchas solares antes del siglo XX. [ 13 ] Sin embargo, los índices indirectos de actividad solar [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] favorecen la serie de números de manchas solares grupales de Chatzistergos T. et al. [ 12 ]

En 1998 se introdujo un índice diferente de actividad de manchas solares en forma del número de grupos visibles en el disco solar. [ 17 ] Con este índice fue posible incluir datos de manchas solares adquiridos desde 1609, fecha de la invención del telescopio.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Vaquero, José M.; Vázquez, M. (2009). El sol registrado a través de la historia . Springer Nueva York. doi : 10.1007/978-0-387-92790-9 . ISBN 978-0-387-92790-9.
  2. ↑ "The Sun - Historia" . 25 de noviembre de 2001. Consultado el 8 de enero de 2012 .
  3. ↑ SIDC , RWC Bélgica, Centro Mundial de Datos para el Índice de Manchas Solares, Real Observatorio de Bélgica , 'año(s) de datos'.
  4. ↑ Utilizando datos de SIDC de los últimos 300 años y aplicando una función FFT rápida a los datos, se obtiene un máximo promedio de 10,4883 años/ciclo.
  5. ↑ Cambio al nuevo número de manchas solares (1 de julio de 2015)
  6. 1 2 Clette, Frédéric; Svalgaard, Leif; Vaquero, José M.; Cliver, Edward W. (diciembre de 2014). "Revisitando el número de manchas solares: una perspectiva de 400 años sobre el ciclo solar". Space Science Reviews . 186 ( 1– 4): 35– 103. arXiv : 1407.3231 . Bibcode : 2014SSRv..186...35C . doi : 10.1007/s11214-014-0074-2 . S2CID 118511982 . 
  7. ↑ Clette, Frédéric; Berghmans, David; Vanlommel, Petra; Van der Linden, Ronald AM; Koeckelenbergh, André; Wauters, Laurence (enero de 2007). "Del número de Wolf al Índice Internacional de Manchas Solares: 25 años de SIDC" . Advances in Space Research . 40 (7): 919– 928. Bibcode : 2007AdSpR..40..919C . doi : 10.1016/j.asr.2006.12.045 . Recuperado el 16 de agosto de 2022 .
  8. ↑ "¿Qué significa realmente el número medio mensual suavizado de manchas solares? | SILSO" . www.sidc.be. Consultado el 16 de agosto de 2022 .
  9. ↑ Lockwood; et al. (2014). "Variaciones centenarias en el número de manchas solares, flujo solar abierto y ancho del cinturón de serpentinas: 1. Corrección del registro del número de manchas solares desde 1874" (PDF) . J. Geophys. Res. Space Phys . 119 (7): 5172– 5182. Bibcode : 2014JGRA..119.5172L . doi : 10.1002/2014JA019970 . 
  10. ↑ Svalgaard, Schatten (2016). "Reconstrucción del número de grupo de manchas solares: el método de la columna vertebral". Física Solar . 291 ( 9– 10): 2653. arXiv : 1506.00755 . Bibcode : 2016SoPh..291.2653S . doi : 10.1007/s11207-015-0815-8 . S2CID 119221326 . 
  11. ↑ Usoskin; et al. (2016). "Una nueva serie calibrada de grupos de manchas solares desde 1749: estadísticas de fracciones de días activos". Física Solar . 291 ( 9– 10): 2685– 2708. arXiv : 1512.06421 . Bibcode : 2016SoPh..291.2685U . doi : 10.1007/s11207-015-0838-1 . S2CID 32791225 .  
  12. 1 2 Chatzistergos, T.; et al. (2017). "Nueva reconstrucción de los números de grupos de manchas solares desde 1739 utilizando calibración directa y métodos de "estructura base". Astron. Astrophys . 602 : A69. arXiv : 1702.06183 . Bibcode : 2017A & A...602A..69C . doi : 10.1051/0004-6361/201630045 . S2CID 55139041 .  
  13. ↑ Usoskin, I. (2017). "Una historia de la actividad solar a lo largo de milenios". Living Reviews in Solar Physics . 14 (1): 3. arXiv : 0810.3972 . Bibcode : 2017LRSP...14....3U . doi : 10.1007/s41116-017-0006-9 . S2CID 195340740 . 
  14. ↑ Asvestari, E.; et al. (2017). "Evaluación de diferentes series de números de manchas solares utilizando el isótopo cosmogénico 44Ti en meteoritos" (PDF) . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 467 (2): 1608– 1613. Bibcode : 2017MNRAS.467.1608A . doi : 10.1093/mnras/stx190 . 
  15. ↑ Wu, C.-J.; et al. (2018). "Reconstrucción de la irradiancia solar total y espectral durante los últimos 9000 años". Astron. Astrophys . 620 : A120. arXiv : 1811.03464 . Bibcode : 2018A & A...620A.120W . doi : 10.1051/0004-6361/201832956 . S2CID 118843780 .  
  16. ↑ Petrovay, K. (2019). "Predicción del ciclo solar" . Living Reviews in Solar Physics . 7 (1): 6. arXiv : 1012.5513 . Bibcode : 2020LRSP ...17....2P . doi : 10.12942/lrsp-2010-6 . PMC 4841181. PMID 27194963 .  
  17. ↑ Hoyt, D.; Schatten, KH (1998). "Números de manchas solares grupales: una nueva reconstrucción de la actividad solar". Física solar . 179 (1): 189– 219. Bibcode : 1998SoPh..179..189H . doi : 10.1023/A:1005007527816 . S2CID 189822917 . 
  • La guía del Exploratorium sobre las manchas solares
  • Centro de Análisis de Datos de Influencias Solares (SIDC) para el Índice de Manchas Solares
  • Página del ciclo de manchas solares de la física solar de la NASA y tabla de números de manchas solares (txt) por mes desde 1749 d. C.