¿PODEMOS MEDIR la ROTACIÓN del SOL? Club de Ciencias "Ing. Ángel Di Palma" Mercedes - Buenos Aires

Nos preguntamos: Es posible medir la rotación del Sol, con un instrumental y técnicas sencillas y que estén al alcance de una institución común?

¿cómo demostrar dicha rotación sin un equipo complejo? Sabemos que el Sol gira en un período de 25 días en el ecuador solar y de 27 días en latitudes medias, esto sucede porque es una esfera de gas, pero... ¿cómo demostrar dicha rotación sin un equipo complejo?

¿Qué podemos hacer? El Sol presenta manchas en su superficie que giran con él y son fácilmente visibles por proyección con un pequeño telescopio (¡NO mirando directamente!), podemos usar estas manchas como “marcas” y estudiando su rotación se puede llegar a la rotación del Sol.

Imagen del sol con manchas

Se toman algunas imágenes del Sol Se toman algunas imágenes del Sol. En ellas se puede observar el movimiento de las manchas sobre el disco solar, paralelas al ecuador ; midiendo el ángulo que se movió una de ellas, y sabiendo el tiempo transcurrido entre las dos observaciones se puede hacer, mediante una simple cuenta, el cálculo que nos llevará al resultado final.

Pero... Un problema es que el ecuador solar está inclinado con respecto al plano de la órbita terrestre (eclíptica) unos 7°. Además el ecuador de la Tierra está inclinado 23,5° con respecto a la eclíptica. Con estos dos movimientos el sol parece moverse como un trompo; y lo vemos como un disco siendo una esfera.

Hipótesis 1) Si el sol gira y tiene manchas en su superficie, éstas giran con él. Por lo tanto, se puede demostrar la rotación y la duración de la misma con una adecuada observación. 2) Para medir la posición angular de las manchas se hará en latitudes ecuatoriales y medias, alejadas de los bordes y durante 2 a 4 días seguidos.

Para realizar este trabajo se confeccionaron unos “discos” adecuados a la inclinación que tiene el Sol en las fechas de las observaciones, y se colocaron éstas sobre los discos graduados (orientandolo de acuerdo a coordenadas solares) para obtener las coordenadas de las manchas.

Disco del Sol (7º, por ej.)

Para entender mejor el cálculo damos el siguiente ejemplo: Una vez obtenida la posición de las manchas se procede a realizar el cálculo. Para entender mejor el cálculo damos el siguiente ejemplo: Si una mancha se movió 25º en 2 días, cuánto tardará en dar un giro completo (360º): 25º___________2d 360º__________xd = 360º x 2d = 29d 25º

Como dijimos antes el Sol rota diferencialmente, por lo que tomamos manchas cerca del ecuador y en latitudes medias para comprobar esta diferencia en la rotación.

Otro problema es que a medida que el Sol rota sobre sí mismo la Tierra efectúa su movimiento de traslación, en el mismo sentido, por lo que cambia el punto de vista de una observación a otra. Entonces debemos corregir el período sinódico obtenido para transformarlo en período sidéreo, que nos dá el verdadero giro del Sol. Esto se logra con un sencillo cálculo.

Resultado final Cerca del ecuador: -Para una latitud de 12º llegamos a un valor de 25,23d. En latitudes medias: -A 37º de latitud resultó ser de 26,92d.

Conclusiones 1) Se demostró la rotación del Sol observando sus manchas. Y que éste no gira como un cuerpo rígido, haciéndolo más rápido en el ecuador que en latitudes intermedias, siendo la velocidad promedio 2 km/seg.

2) La técnica propuesta de reunir observaciones hasta dar con una serie de 3 o más días con manchas apropiadas demostró en sus resultados ser correcta arrojando aceptables errores y minimizando el efecto de traslado de las manchas.

Errores y mejoras: 1) La principal fuente de error es como marcar las manchas en la proyección. 2) Una obvia mejora sería un registro fotográfico o digital, el que no cumpliría con nuestro objetivo de realizar un método sencillo.