ProAstronomía

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Como los aficionados podemos hacer una observación solar con telescopio

Posted by ProAstronomía en abril 6, 2010

Por Eladio Miranda

Cuando cualquier aficionado a la astronomía, logra tener en su poder un telescopio, por supuesto lo primera que piensa es en esperar que llegue la noche para observar la Luna, los planetas visibles, las estrellas, etc. Y se le olvida que antes de la noche, a pleno día, hay algo que observar, es por supuesto el sol. ¿Qué observar en el Sol?… sería la próxima pregunta, cómo observar el sol, etc.

En este articulo les expondré de manera fácil y amena una técnica de observación solar, así como la forma de registrar los datos que se obtienen. El Sol cuenta con muchas estructuras pero en este caso nos centraremos en la observación de las manchas solares. Estas son regiones del Sol que se encuentran a menor temperatura que el resto. Por lo que se ven más oscuras porque son mas frías que las zonas que las rodean.

Generalmente se presentan en grupos o individuales, su cantidad y estructura nos da una medida de la actividad solar. Generalmente los grupos de manchas presentan en general una estructura bipolar, es decir, dos manchas principales, alrededor de las cuales se ubican las demás.

Las mas grandes constan de una zona oscura llamada umbra y rodeándola otra zona mas clara llamada penumbra. Los poros son manchas sin penumbra, pueden estar solos o en grupos

Técnicas de observación y registro de los datos


Las observaciones pueden realizarse directamente o por proyección sobre una pantalla. Si la realizamos directamente PONER UN FILTRO SOLAR, NO MIRAR DIRECTAMENTE EL SOL PUES PRODUCE DAÑOS INSTANTANEOS.

Una vez que tenemos una imagen del disco solar centrada en el ocular, debemos determinar la dirección Norte-Sur y Este-Oeste La imagen del disco solar va a derivar hacia el Oeste, ya que la Tierra rota de Este a Oeste. La parte del disco solar que desaparece del campo del ocular en último lugar marcará la dirección Este en el disco. Para determinar la dirección Norte-Sur se utiliza un método similar, se mueve el telescopio hacia el Norte (o hacia el Sur). La parte del disco solar que desaparezca último marcará la dirección Norte (o Sur).

Para registrar las observaciones podemos utilizar una planilla como la creada por el Observatorio “Héctor Ottonello”Colegio Nacional de Buenos Aires. Primeramente registraremos el día y la hora de la observación, así como el nombre del observador, la técnica que se utilizo (observación directa o por proyección), temperatura, presión, humedad y nubosidad.

En el caso de la nubosidad para determinarla dividimos el cielo en 8 partes iguales y determinaremos cuales de ellas presentan nubosidad.
Posteriormente procedemos a observar el sol, determinando las manchas que presenta en grupos de manchas o asiladas, para lo cual es conveniente realizar por atrás de nuestra planilla varios cuadros donde poder dibujar de manera clara y amplia la estructura de cada grupo observado, dichos grupos serán numerados para facilitar su ubicación.

En la planilla donde dice grupo enumeramos los grupos observados ese día, después contamos la cantidad de manchas en cada grupo, que pudiera ser una sola o varias y la ponemos en la casilla manchas

Obtención de índices de actividad solar.

Los tres mas usados son el número de Wolf (también conocido simplemente con el nombre de “número de manchas solares”), el índice de Beck (o Nuevo Número de Área) y el índice de McIntosh.


Cielo dividido en 8 partes, para determinar la nubosidad

Numero de Wolf (en nuestra planilla lo designamos con la letra R):

R = K (10 g + f)

En esta formula g es el numero de grupos de manchas, f es el numero total de manchas y k es el factor de reducción. En la planilla el numero de manchas se pone en el recuadro de la letra M, el numero de grupos en la letra G y el numero de Wolf en la letra R

Reglas para calcular g , f y k.

Numero de grupos: Los grupos de manchas presentan una estructura bipolar en las etapas tempranas y en las tardías solo uno de los polos magnéticos queda señalado con una mancha. Estas manchas sueltas son consideradas como un grupo.
Dos manchas dentro de un área de 5×5 grados son consideradas un solo grupo.
Manchas en formación bipolar separadas hasta 30 grados son consideradas un solo grupo.
Numero de manchas: Los poros deben ser considerados como manchas.
Si una penumbra tiene mas de una umbra cada una de ella se considera una mancha
El engrosamiento de los filamentos de la penumbra no se considera como mancha
El factor de reducción K: Caracteriza a cada observador y a las condiciones de observación ( instrumento, ubicación, condiciones climaticas, etc. ). Se obtiene del cociente entre el numero de Wolf que consideremos estándar y el obtenido por nosotros.

K = R estándar / R obs.

El valor de K no nos indica la calidad de la observación, un k bajo indica observación muy aguda, un k grande indica que la calidad de la observación no fue buena. Este valor puede variar de un día a otro. Por lo que se debe realizar un numero importante de observaciones antes de calcular el k de un observador

Índice de Beck

Un método que ayudara a calcular el área de las manchas llevo a Beck a introducir un índice que lleva su nombre. Para calcularlo a cada grupo de manchas se le asigna una letra según la clasificación de Waldmejer (o clase Zurich). La letra que se le asigna a cada grupo se pone en la columna CLASIFICACION.

La tabla que se muestra mas abajo da una descripción de cada clase, así como una imagen de un grupo característico.

Clase Descripción
A Poro o grupo pequeño de poros. Sin penumbra, concentrados en 2 o 3 grados cuadrados.
B Grupo mayor de poros, o poros en formación bipolar. Alineados generalmente en la dirección este-oeste. En casos muy particulares algunos de estos pueden poseer un rudimento de penumbra.

C Mancha pequeña o mediana con penumbra en formación bipolar con un grupo de poros.
D Dos o tres manchas con penumbra en formación bipolar con un grupo de poros.
E Grupo grande bipolar de estructura complicada, con irregulares penumbras y generalmente con gran número de poros intermedios. Dimensión de longitud no inferior a 10 grados.
F Fase de máximo desarrollo del grupo. Manchas muy extensas de compleja estructura y grandes penumbras. Numerosos poros. longitud no inferior a 15 grados.
G Principio de decadencia. Grupo bipolar grande con penumbras redondeadas. Eventuales poros intermedios. prácticamente sin manchas intermedias entre las principales. En fases más avanzadas de desarrollo, una gran mancha con poros en formación bipolar. Dimensión máxima 10 grados.
H Mancha unipolar con penumbra, a veces grupo compacto de ellas por subdivisión de la principal, con algunos poros en su proximidad. Diámetro superior a 2,5 grados.
J Mancha unipolar con penumbra de forma regular, o pequeña mancha en proceso de disolución.

Para calcular el índice de Beck se utiliza la siguiente formula:


Donde N es el numero de manchas de cada grupo y f es una constante de Beck que depende de la clase a la que pertenece el grupo. El producto Nf se utiliza para cada grupo de manchas en la casilla llamada BECK
Los valores de f se presentan en la siguiente tabla:

Clase de Zurich Constante de Beck
A                                      4
B                                       4
C                                       8
D                                     18
E                                     25
F                                     36
G                                     50
H                                     44
J                                      37

El tercer índice es el de McIntoch, consiste en la asignación de tres letras a cada grupo de manchas.

Índice de McIntoch: La combinacion de tres letras se anota en la columna MCINTOCH junto con el valor correspondiente a cada triplete de letras.

La primera letra es la clase Zurich de la tabla 2, salvo que la clase G y J no existen por ser redundantes, la segunda letra nos dice el tamaño de la mancha principal y la tercera letra es un indicador de las manchas en el grupo.

Primera letra: Similar a la clase Zurich, excepto que las clases G y J no aparecen, las manchas que se clasificaban como G se incluyen en E o F, mientras que la clase J se combina en la nueva clase H,. Que abarcara todos los grupos unipolares con penumbra.

Segunda letra: Se refiere a la penumbra de la mancha mas grande del grupo.

x – sin penumbra.
r – penumbra rudimentaria (incompleta), con bordes irregulares, ancho sólo de 0.2º en el
Sol (3´´ en el ci elo, 2000 km). Más brillante que las penumbra normales.
s – penumbra simétrica, casi circular, con diámetro menor a 2,5º en el Sol (30.000 km).
Se incluyen en este tipo las penumbra elípticas alrededor de un sola mancha. Las manchas con penumbra s cambian lentamente.
a – penumbra asimétrica o compleja, con estructuras de filamentos, y diámetro menor a a
2,5º en el Sol. El borde de una penumbra a es irregular o alongado y en su interior pueden
encontrarse dos o más umbrae. Las manchas con penumbra a cambia su apariencia de día a día.
h – penumbra simétrica como el tipo s, pero con un diámetro de más de 2,5º.
k – penumbra asimétrica como el tipo a, pero con un diámetro de más de 2,5º medido en
la dirección N-S. Si el diámetro excede los 5º, se puede asumir con seguridad que ambas
polaridades magnéticas se encuentran dentro de la penumbra. El grupo puede clasificarse como compacto. Ver abajo la descripción de grupo compacto.

Tercera letra: Indica la distribución de las manchas dentro del grupo

x – mancha individual.
o – distribución abierta (open) El área entre la mancha líder y la seguidora se encuentra
libre de manchas.
i – distribución intermedia. Pueden observarse algunas manchas sin penumbra entre las
manchas principales.
c – distribución compacta. El área entre las manchas principales se encuentra poblada con
muchas manchas grandes, de las cuales al menos una tiene penumbra. En casos extremos, todo el grupo puede verse rodeado de una sola penumbra enorme.
A cada combinación de estas tres letras le corresponde un número (ver tabla 3). Estos números se suman para dar el Índice de McIntosh.


Tabla 3. Asignación de valores para cada clase de la clasificación McIntosh.

Como comentario final, les diré que el índice K al comenzar nuestras observaciones debemos considerarlo con valor 1 y después que tengamos muchas observaciones realizadas podemos ponderarlo y crear nuestro valor de K.
También seria aconsejable comparar nuestras observaciones y calculo de nuestro numero de Wolf, con instituciones que se dedican a esto procesionalmente, para determinar nuestro grado de precisión al realizar nuestros cálculos.
De todas formas siempre será interesante para otros observadores comparar sus datos con los nuestros, e intercambiar ideas sobre la forma de observación, que en definitiva es la que determina la confiabilidad de nuestra observación.

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