La carrera de las manchas solares

La filosof¨ªa de Arist¨®teles supon¨ªa que los objetos situados fuera de la Tierra, como el Sol, eran perfectos y no sufr¨ªan cambios. Sus ideas iban a predominar en Occidente durante siglos, unidas a la religi¨®n cristiana.

Numerosos escritos de civilizaciones orientales describieron manchas oscuras sobre la superficie solar, observadas a simple vista, aprovechando circunstancias favorables como el amanecer o atardecer o d¨ªas con mucho polvo en la atm¨®sfera. Generalmente se asociaban a cataclismos o cambios m¨¢s o menos interesados. Como ejemplo podemos citar la narraci¨®n china del 10 de enero de 375 d.C.: ¡°Dentro del Sol hab¨ªa una mancha negra tan grande como un huevo de gallina. Por aquel entonces, el emperador hab¨ªa alcanzado ya la edad adulta, si bien la emperatriz K?ang-Xian continuaba llevando los asuntos del estado. Esto estaba en contra del c¨®digo feudal y por consiguiente los defectos se manifestaron en el Sol.¡±

Por el contrario, en Occidente, similares informes fueron escasos, seguramente por prejuicios religiosos. Sin embargo, el ¨²nico dibujo de estos primeros tiempos es el de John Worcester en 1128. En sus palabras: ¡°En el tercer a?o de Lotario II, emperador del Sacro Imperio Romano Germ¨¢nico, y del a?o 28 del rey ingl¨¦s Enrique I, un s¨¢bado 8 de diciembre, dos esferas negras fueron visibles desde la ma?ana a la tarde, proyectadas sobre el disco solar¡±. Esos mismos d¨ªas se observaron dichas manchas en Corea y, pocos d¨ªas despu¨¦s, apareci¨® una aurora boreal.

El descubrimiento del telescopio por el holand¨¦s Hans Lipperhey signific¨® una herramienta esencial para el progreso de la Ciencia y de la Astronom¨ªa en particular. Enseguida los astr¨®nomos enfocaron el nuevo instrumento a diferentes cuerpos celestes, tambi¨¦n al Sol. Durante mucho tiempo, cuatro personajes se disputaron la primac¨ªa de haber observado las manchas.

Numerosos escritos de civilizaciones orientales describieron manchas oscuras sobre la superficie solar, observadas a simple vista. En Occidente fueron escasos

Johannes Fabricius y su padre David fueron los primeros en publicar sus observaciones en su obra De Maculis in Sole Observatis, et apparente earum cum sole conversione narratio, que apareci¨® el 13 de junio de 1611.

Galileo Galilei fue el que mejor divulg¨® su existencia y realiz¨® la mejor interpretaci¨®n. Su primera menci¨®n a las manchas se encuentra en una carta fechada el 1 de octubre de 1611 y dirigida al pintor Ludovico Cigoli. Tambi¨¦n envi¨® varios dibujos realizados del 3 al 11 de mayo en una carta a Maffeo Barberini, el futuro papa Urbano VII, el 2 de junio de 1612. Durante el verano de dicho a?o, observ¨® frecuentemente el disco solar publicando sus observaciones en Istoria e Dimostrazione Intorno alle machie solare e Loro accidenti.

Las primeras observaciones de manchas por el jesuita Christoph Scheiner provienen de marzo de 1611 y fueron realizadas a trav¨¦s del humo de un incendio pr¨®ximo. Ya con un telescopio describe las manchas en Tres Epistolae de Maculis Solaribus fechadas, respectivamente, el 12 de noviembre, 19 y 26 de diciembre (todas de 1611) y 16 de enero de 1612. Scheiner desarroll¨® la mejor t¨¦cnica de observaci¨®n, la proyecci¨®n, y describi¨® sus observaciones de manera magistral en su monumental obra De Rosa Ursina, publicada en 1626. Partidario de mantener el Sol inc¨®lume de imperfecciones, mantuvo agrias discusiones con Galileo. Para evitar problemas con sus superiores utiliz¨® el seud¨®nimo de Apeles.

En nuestros d¨ªas, los Fabricius se llevar¨ªan el reconocimiento, Galileo la fama y Scheiner el premio al sufrimiento an¨®nimo.

Sin embargo, hoy en d¨ªa sabemos que ninguno de ellos fue el primero en cruzar la l¨ªnea y quedarse con el premio. Thomas Harriot, recibi¨® educaci¨®n superior en la Universidad de Oxford, que concluy¨® en 1580. Poco despu¨¦s, en 1584, particip¨® en una expedici¨®n a las colonias americanas, bajo la direcci¨®n de Walter Raleigh, realizando trabajos notables relacionados con la navegaci¨®n y la lengua de los nativos de Virginia, el algonquino. De vuelta a su casa recibi¨® el generoso patrocinio de William Percy, conde de Northumberland. Interesado por la ¨®ptica, compr¨® un telescopio con el que realiz¨® la primera observaci¨®n de una mancha sobre el disco solar. Sucedi¨® el 3 de diciembre de 1610, y en su corta descripci¨®n se?ala: ¡°1610, Syon 8 de diciembre, s¨¢bado. La altura del Sol era de unos 7 ¨® 8 grados. Era un d¨ªa con heladas y niebla, y de esta forma observ¨¦ el Sol. Instrumento de 10 aumentos. Observ¨¦ dos o tres veces. Una vez con el ojo derecho y otra con el izquierdo, todo en el espacio de unos minutos. Despu¨¦s el Sol se volvi¨® demasiado brillante.¡± No se menciona en sus notas ninguna mancha, aunque en sus dibujos se ven claramente tres. Implicado en otros trabajos y observaciones astron¨®micas, no volvi¨® a las observaciones solares hasta un a?o despu¨¦s. As¨ª describ¨ªa una observaci¨®n posterior, el 1 de diciembre de 1611: ¡°Vi tres manchas negras a trav¨¦s del telescopio de diez aumentos. La mayor ten¨ªa unos 2 minutos de arco, mientras que las otras eran algo as¨ª como de 1 minuto de arco.¡± Animado por los resultados prosigui¨® sus observaciones hasta reunir un archivo de 214 d¨ªas que concluy¨® el 7 de junio de 1612 con un comentario que reconoc¨ªa los l¨ªmites de su empe?o: ¡°No pod¨ªa ver m¨¢s, aun mirando diligentemente, de lo que sol¨ªa hacer antes.¡± A partir de entonces anot¨® solamente el n¨²mero de manchas hasta su ¨²ltima observaci¨®n, registrada en enero de 1613.

La t¨¦cnica de observaci¨®n directa le trajo problemas oculares y dolores de cabeza. Procedimiento que no es recomendable hoy en d¨ªa en ning¨²n caso. En alguna ocasi¨®n se?al¨® el haber observado a trav¨¦s de un filtro.

Las notas y manuscritos de Harriot cayeron en el olvido y no fueron descubiertos hasta casi 200 a?os despu¨¦s por el astr¨®nomo alem¨¢n Franz Xaver von Zach

Harriot no fue pionero tan solo con sus observaciones solares. El 26 de julio de 1609, cartografi¨® la superficie lunar, cuatro meses antes que Galileo. Su gran amigo William Lower comentaba acerca de su dibujo de la superficie lunar: ¡°Parece una tarta que mi cocinera me prepar¨® la semana pasada, partes brillantes por aqu¨ª, partes oscuras por all¨ª...¡± En el campo de la matem¨¢tica desarroll¨® una f¨®rmula para el c¨¢lculo del ¨¢rea de un tri¨¢ngulo esf¨¦rico, varios s¨ªmbolos matem¨¢ticos y una tabla para transformar n¨²meros decimales a binarios.

Salvo un libro sobre su estancia en Virginia y su testamento, Harriot no public¨® nada de sus descubrimientos. Sus notas y manuscritos cayeron en el olvido y no fueron descubiertos hasta casi 200 a?os despu¨¦s por el astr¨®nomo alem¨¢n Franz Xaver von Zach, que en 1788 se dio cuenta de su importancia. Se encontraban en el antiguo establo del conde, desorganizados y en mal estado de conservaci¨®n.

Harriot se merece el puesto preeminente en el descubrimiento que nos ocupa. En nuestros d¨ªas, los Fabricius se llevar¨ªan el reconocimiento, Galileo la fama y Scheiner el premio al sufrimiento an¨®nimo. Esta historia tiene su reflexi¨®n actual donde, desde hace muchas d¨¦cadas, Publicar o Morir es la consigna dada a todos los cient¨ªficos. ?Alguien le encuentra la soluci¨®n al debate sobre ¨ªndices, factores, etc. para evaluar la investigaci¨®n?

Manuel V¨¢zquez Abeledo es investigador del Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias (IAC) y especialista en F¨ªsica Solar. Ha escrito tres libros relacionados con el tema: La Historia del Sol y el Cambio Clim¨¢tico (Mc Graw-Hill Interamericana, 1998), El Sol, algo m¨¢s que una estrella (Editorial Sirius, 2003) y The Sun recorded through the history (Springer, 2009), este ¨²ltimo en colaboraci¨®n con J.M. Vaquero.

Cr¨®nicas de AstroMAN?A es un espacio coordinado por el Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias (IAC), donde se publican relatos con el Universo como inspiraci¨®n, desde an¨¦cdotas hist¨®ricas relacionadas con la astronom¨ªa hasta descubrimientos cient¨ªficos actuales. Un viaje literario por el espacio y el tiempo.