Диссертация (1145317), страница 35
Текст из файла (страница 35)
отсутствуют регулярные зарисовки пятен, а число групп пятен из архивных источников, которые содержат лишь текстовое описание наблюдений, число групп пятен редко превышаетодну–две. Иными словами, резкое начало ММ в 1645 г. связано с отсутствиемрегулярных наблюдений пятен на Солнце после 1644-го г [122].216В работе [58] было высказано противоположное утверждение о том, чтотекстовые записи о наблюдении пятен не уступают по информативности зарисовкам диска Солнца. В качестве примера была представлена книга [421], длякоторый было подсчитано число пятен с января по ноябрь 1625 г.
из зарисовоки текстового описания. Показано, что тест книги содержит описания большегоколичества пятен, нежели зарисовки из данной книги.Действительно, несколько зарисовок в книге [421] — это схематические зарисовки транзита отельных пятен, изображенных как изолированные объекты(кружки) без хвостовых пятен (за исключением двух групп пятен). В текстекниги наблюдатели пишут о числе звезд (stellae), видимых на диске Солнца, ане о числе групп звезд (пятен). Поэтому авторы [58] обнаружили значительноерасхождение между зарисовками и текстовым описанием в книге.
В нашей жеработе мы анализируем число групп пятен.На рисунке 5.19 мы не сравниваем число пятен, описанных в тексте и зарисовках из одного и того же источника. Мы показываем разницу в числе групппятен в периоды, когда есть регулярные наблюдения с зарисовками пятен, икогда таковые отсутствуют. Безусловно, зарисовки не являются достаточнымусловием в задаче восстановления уровня солнечной активности в XVII веке.Например, зарисовки Риччоли и Кирхера (см. раздел 5.3.5) в 1635 и 1646-м гг.содержат большое количество пятен (рис.5.13), но эти изображения непригодныдля подсчета числа групп пятен.5.9Сценарий минимума МаундераВ предыдущих разделах нами утверждалось, что база данных числа групппятен Хойта и Шаттена [22] сильно недооценивает уровень солнечной активности в XVII веке, поскольку база данных (i) содержит большое количество архивных источников, которые не посвящены наблюдению солнечных пятен, (ii)заполнена нулями на основании отрывочных записей о том, что наблюдатель невидел пятен, причем зачастую наблюдатель отмечает отсутствие именно больших пятен, в течение какого-то времени; ни календарные даты наблюдений,217Рисунок 5.20 — а) Красным цветом отмечено число наблюдений в год для каждого наблюдателя из базы данных Хойта и Шаттена, синим цветом — общеечисло наблюдений в год.
б) Красные точки есть ежедневные значения номинального числа групп пятен для каждого из наблюдателей. Номера циклов соответствуют цюрихской нумерации. Серым цветом показаны длительность иминимумы активности.218ни используемые инструменты неизвестны. В данном разделе будет предложенсценарий минимума Маундера, как векового минимума активности [55; 122].На рисунке 5.20 (а) красным цветом отмечено число наблюдений в год длякаждого наблюдателя из базы данных Хойта и Шаттена, синим цветом — общее(кумулятивное) число наблюдений всех наблюдателей в год.
Не все наблюдатели из базы данных числа групп пятен были включены в анализ. Мы не используем данные наблюдений Роста, поскольку в 1719 и 1720-м гг. база данных дляэтого наблюдателя содержит неправдоподобно высокие значения ежедневногочисла групп пятен. Также из рассмотрения исключены наблюдатели (см. таблицу 10), для которых база данных непрерывно заполнена нулями, то есть датынаблюдений неизвестны. Также из анализа исключены данные для наблюдателя Крабтри в 1638–1639 гг., поскольку этот исследователь, предположительно,сообщал о числе пятен, а не групп (см. раздел 5.6).
Скорректированы данныенаблюдений Рейта [56]. К базе данных Хойта и Шаттена добавлены наблюдения Маркграфа с января по октябрь 1637 г. [86]. Скорректированы наблюденияГевелия после 1653-го г.На рисунке 5.20 (б) точками красного цвета отмечены ежедневные значения номинального числа групп пятен для каждого из наблюдателей. Данныенаблюдений сильно неоднородны, поэтому сложно говорить о полноценной реконструкции солнечной цикличности в XVII веке. Солнечные циклы, согласно предположению о сохранении 11-летней цикличности в течение минимумаМаундера, изображены схематически. Номера циклов соответствуют цюрихской нумерации.
Амплитуда каждого цикла предполагается равной максимальному значению ежедневного числа групп пятен за соответствующий интервалвремени (ниже будут описаны некоторые исключения). Мы не используем процедуру осреднения, поскольку применение статистических методов к данным,содержащим большое количество нулей, неизбежно даст оценки близкие по величине к нулевым значениям. Напомним, что база данных Хойта и Шаттенасодержит большое количество нулей, потому что часть архивных рукописейи книг вовсе не посвящены наблюдению пятен.
Также мы предполагаем, чтоподавляющее большинство наблюдений XVII века (красные точки на рисунке 5.20 б) дают информацию о довольно больших группах пятен.Несмотря на то, что телескопы XVII и начала XVIII веков обладали достаточной разрешающей способностью, чтобы увидеть небольшие пятна, наблюда-219Таблица 10 — Список наблюдателей и периоды времени, в которыебаза данных числа групп пятен непрерывно заполнена нулями№12345678910111213141516171819202122НаблюдательМа́рий C., НюрнбергРиччоли Дж.Б., БолоньяЗан И., НюрнбергГассенди П., ПарижКрабтри В., АнглияГевелий Я., ГданьскНеизвестный/КрафтНеизвестный1/Маундер/Пикар/Кайл, ПарижПикар Ж., ПарижФогель M., ГамбургВейгель Э., ЙенаВейкман К., ГерманияСиверс г., ГамбургКалендарные даты1617–16181618, 16321632янв–март 1633, 1 янв – 23 окт 16341638–1639февр 1645 – 16511 мая – 21 авг 16481 янв 1652 – 12 авг 16541653–1659янв 1660, 11 авг 1660 – 31 дек 166515 окт 1661 – 31 июля 16711662–16641666–16671675–1690,за исключением нескольких днейв 1678, 1680, 1681, 1689Кассини Дж.Д., Париж1689Дешаль M., Лейден1689Маральди M., Болоньяфевр, март, окт 1689, и дек 1716Агерхольм К., Копенгаген31 мая 1695 – 31 окт 1700Вейденбург И.Б., Хельмштадт 16 янв 16 – 10 авг 1708Неизвестный3/Маундер18 фев – 18 авг 1709Дергам В., Апминстер19 окт 1710 – 9 сент 1714Вурцельбауэр И.Ф., Нюрнберг 29 окт 1710 – 17 мая 1713220тели того времени не были заинтересованы в мониторинге мелких объектов,поскольку они малопригодны для решения задачи о происхождении солнечныхпятен или для измерения скорости вращения Солнца, так как являются короткоживущими объектами.
Еще раз подчеркнем, что доля мелких групп пятен отих общего числа очень велика [89; 422]. Согласно оценкам [59] учет мелких пятен, при переходе от системы подсчета Вольфа к системе Вольфера, более чемвдвое увеличил число групп пятен. Безусловно, архивы о наблюдении солнечных пятен не содержат информации о порах. Это слишком маленькие объекты,которые стали учитывать в солнечных каталогах лишь с 1877-го г.
[13]. Таким образом, максимальные значения ежедневного числа групп пятен с 1610по 1720-й г. (рис. 5.20 б) значительно недооценивают истинный уровень солнечной активности.Таблица 11 — Длины солнечных циклов согласно даннымНационального геофизического центра данных (NGDC)Номер цикла Длина цикла в годах1210,71312,11411,91510,01610,21710,41810,11910,62011,62110,32210.02312,2Серым цветом на рисунке 5.20 (б) показаны длительность и минимумыактивности. Мы предполагаем, что длины циклов по гринвичскому каталогу ив ММ были схожими.
В таблице 11 указаны номера циклов с 12 по 23-й и ихдлительность в годах. Длина восьми из двенадцати циклов составляет порядка 10–11 лет. В преддверии вековых минимумов наблюдаются длинные циклыпятнообразования [29; 239], однако данные наблюдений в XVII веке столь неоднородны, что сложно определить время начала векового минимума Маундера.221Циклы активности на рисунке 5.20 (б) можно разделить на три типа: низкие циклы с ежедневными значениями номинального числа групп пятен до 4,средние циклы с числом групп от 4 до 7, высокие циклы с числом групп более 7.Последовательно рассмотрим каждое из десятилетий [55; 121; 122]:1610–1620: основным наблюдателем является Галилей.
Стиль его наблюденийнаиболее близок к современному — это зарисовка диска Солнца в определенный момент времени, подобно фотоснимку. По нашей оценке (см. раздел 5.3)зарисовки, сделанные Галилеем, являются лучшими за все время XVII века.Лишь на зарисовках Галилея пятна находятся довольно далеко от экватора(рис.
5.22). Цикл –13 высокий, уровень активности до 10 групп пятен в день(рис. 5.20 б).1620–1630: основной наблюдатель Шайнер, который зарисовывал прохождение пятен по диску Солнца. Основной интерес для данного исследователя представляли большие долгоживущие пятна, с целью выявления закономерностейв движении пятен. Цикл активности –12 высокий, возможно, более 10 групп вдень.1630–1640: наблюдения Гассенди, который схематически зарисовывал транзиты лишь больших пятен, что приводит к недооценке солнечной активности.Поскольку на зарисовках Гассенди пятна очень большой площади, то можносделать предположение в пользу мощного цикла пятнообразования. Амплитудацикла не определена, поэтому на рисунке 5.20 (б) для данного периода нарисовано два цикла средний, с амплитудой 6 и высокий, с амплитудой 10.1640–1650: наблюдения Гевелия, идентичные по стилю наблюдениям Шайнера, но менее детальны.
Размер и число пятен на зарисовках, выполненных Гевелием, меньше в сравнении с зарисовками Шайнера. Предположительно средний по мощности цикл с амплитудой равной 5. Однако в случаях, когда группапятен состояла из большого количества пятен, Гевелий зачастую не рисовалполутень группы.
В таких случаях размер группы пятен остается неизвестным.Также его книга Селенография не посвящена наблюдению пятен, что позволяетвыдвинуть предположение о недооценке числа небольших пятен на зарисовках,сделанных Гевелием. Таким образом, амплитуда цикла –10 может быть вышесреднего (например, ∼8, рис. 5.20 б, данное значение выбрано произвольно).1650–1670: два десятилетия, в которых наблюдения были либо эпизодическими, либо и вовсе не были посвящены пятнам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
