开普勒绘制的 17 世纪太阳图为太阳周期之谜增添了色彩

开普勒的太阳图是已知日期的最古老的太阳黑子记录。

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文艺复兴时期天文学家约翰内斯·开普勒绘制的“半被遗忘”的太阳黑子图画向我们展示了更多关于太阳活动周期如何运作的信息。

开普勒（1571-1630）出生于我们现在所说的德国，在天文学领域因制定行星运动定律而闻名。然而，他的兴趣广泛，其中包括观察太阳。一项新的研究显示，他在 1607 年绘制的太阳黑子群图画显示了 17 世纪初望远镜广泛使用之前的仪器所显示的“太阳周期的尾声”。

日本名古屋大学在一份声明中写道：“该小组的发现……为解决 17 世纪初太阳周期持续时间的争议提供了关键。”

这一时期（1645 年至 1715 年）被称为“蒙德极小期”，据说是一个太阳黑子比平常少的时期，这反过来又导致地球上出现比正常情况更冷的时期。

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由于开普勒没有望远镜，他转而使用暗箱观察太阳。声明指出，这种方法使用“墙上的一个小孔将太阳的图像投影到一张纸上”。开普勒起初以为他正在目睹水星穿过太阳，但后来澄清这是一个太阳黑子群。

“这是有史以来通过仪器观测和投影绘制的最古老的太阳黑子草图，”主要作者、名古屋助理教授兼太阳科学家 Hisashi Hayakawa 在一份声明中说。他补充说，开普勒太阳图的重要性在各个时代都被忽视了：“它只在科学史的背景下进行过讨论，并没有被用于太阳周期的定量分析。”

研究人员分析的关键是跟踪太阳黑子如何在太阳周期中移动：“它们的出现、频率和纬度分布出现在影响太阳辐射和太空天气的周期中，”声明指出。因此，他们努力缩小开普勒太阳黑子观测的纬度范围。

研究人员表示，他们对开普勒绘图的分析揭示了四个主要内容。

首先，太阳黑子群所处的纬度比之前认为的要低（考虑到太阳黑子所在位置的太阳位置角后）；与此相关的是，望远镜的未来发现显示了高纬度地区的太阳黑子，这表明周期之间存在“典型的过渡”。

根据太阳黑子的纬度，纬度变化表明太阳黑子群处于一个太阳周期的结束而不是另一个太阳周期的开始，这得出了第三个发现。

最后，开普勒的观测可能显示太阳周期之间的过渡区，该研究将其确定在 1607 年至 1610 年之间。

研究补充说，虽然一些研究人员此前推测蒙德极小期是由与典型 11 年不同的不规则太阳周期引起的，但开普勒的记录显示他在 1607 年观察到的太阳周期有“规则的持续时间”。

但这一发现并非没有争议：之前研究的树木年轮周期表明，某些工作中的太阳周期正常，而另一些工作中的太阳周期则异常。

早川敦促对此事进行进一步调查。 “用独立的——最好是观察性的——记录来检查这些[树木年轮]重建是极其重要的，”他说。

这项新研究于 7 月 25 日发表在《天体物理学杂志》上。

最初发布于Space.com。