El Astrónomo Errante

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Galileo Galilei y sus aportaciones a la astronomía - Galileo y las manchas solares

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Indice del artículo
Galileo Galilei y sus aportaciones a la astronomía
Galileo y la Luna
Galileo y las estrellas fijas
Galileo y los satélites de Júpiter
Galileo y Saturno
Galileo y Venus
Galileo y las manchas solares
Galileo y la nueva estrella
Bibliografía

Como ya he señalado anteriormente, las disputas sobre la autoría de un descubrimiento eran habituales en la época de Galileo. Y las manchas solares no escaparon a esta contienda. Hay que tener en cuenta que los telescopios llegaron a muchos científicos casi al mismo tiempo, lo que hizo que comenzara una carrera por realizar nuevos descubrimientos. Galileo no fue una víctima de estas artimañas. Participaba activamente en ellas para ganarse el favor de los monarcas e influir lo máximo posible en sus decisiones científicas para mejorar su estatus y su poción económica, así como para lograr un prestigio, más que merecido según él. Además, para seguir cultivando su ego, hizo que compusieran odas con los descubrimientos que ya se le habían atribuido.

Sí que destacaré, en, favor de Galileo, que fue realmente él el creador del compás geométrico, y no otros investigadores tal y como se cuenta en algunos pasajes de la historia de este instrumento.

Christopher Scheiner

Pero regresemos al tema de las manchas solares y las disputas que generaron en Europa. Para entender esta historia debemos conocer primero el trabajo de Christopher Scheiner, matemático jesuita que en 1.610 comenzó la construcción de telescopios y fue el primer europeo, según algunas crónicas de la época, que observó las manchas solares. Inicialmente utilizó lentes coloreadas para no dañar su vista, pero a sus oídos llegó el método de proyección ideado por Kepler, siendo el primero en usarlo. En marzo de 1.611 descubrió las manchas solares, pero sus convicciones religiosas le empujaban a creer que el Sol debía ser perfecto e inalterable, por lo que no publicó sus descubrimientos. Sus estudios han llegado hasta nosotros, porque al año siguiente, en 1.612, un amigo suyo publicó sus investigaciones bajo un pseudónimo. A pesar de su miedo a la Inquisición, Scheiner siguió estudiando la superficie solar, y dieciséis años después publicó su obra más importante, "Rosa Ursina", en la que describe el plano de rotación de las manchas solares como fruto de la inclinación del eje solar respecto al de la Tierra.

 Rosa Ursina de Christopher Scheiner

Galileo comenzó una disputa con Scheiner sobre quién había descubierto las manchas solares. Es cierto que Galileo realizó sus observaciones sin tener conocimiento de las investigaciones de Scheiner y se sabe que en abril de 1.611 mostró a varias personas influyentes de Roma dichas manchas. Pero un tercer científico entra también en juego en esta carrera por ser el primero en atribuirse el descubrimiento. David Fabricius fue uno de los primeros astrónomos alemanes en utilizar el telescopio para la observación del cielo.

Aunque algunas fuentes le conceden ser el descubridor de las manchas solares, mientras que otras lo niegan, lo que se sabe con seguridad es que Fabricius fue el primer astrónomo que estudió una estrella variable. En 1.596 localizó una nueva estrella en la constelación de la Ballena, a la que llamó Mira, la maravillosa, y que antes no había estado ahí. Fue la primera estrella variable de la que se tuvo constancia en Europa.

Lo que ni Galileo, ni Scheiner, ni Fabricius sospechaban es que su disputa por ser el primer astrónomo en haber observado las manchas solares era una pérdida de energía, ya que los científicos chinos conocían su existencia desde hacía siglos. Además numerosos observadores europeos se encontraban ya en posesión de telescopios con los que realizaban sus observaciones. Y con los registros que se conservan hoy en día, no se puede asegurar quién realizó las primeras observaciones de este fenómeno.

Una diferencia importante entre Galileo y Scheiner es que mientras el primero nunca mostró poseer un mayor conocimiento de las manchas solares del que realmente tenía, el alemán, veía obstaculizados sus estudios por el deseo de preservar las enseñanzas aristotélicas mientras que no aparecieran pruebas concluyentes que obligaran a rechazarlas. Por ello, en vez de pensar que había manchas en el Sol, lo que convertía a este astro en un cuerpo imperfecto y sometido a cambios, prefería considerarlas como cuerpos reales, es decir como pequeños planetas situados entre la Tierra y el Sol. En cambio, Galileo, al no tener estos prejuicios avanzó en el conocimiento de las manchas, ya que consideraba que éstas eran una prueba más que desmerecía las ideas aristotélicas de un cielo inmutable e incorruptible. Scheiner también se dejó engañar por el descubrimiento de los satélites de Júpiter por parte de Galileo y realizó un símil equivocado con respecto a las manchas solares. Si este planeta contaba con un conjunto de satélites, ¿por qué no iba a tenerlos el Sol?

Dibujos sobre las manchas solares realizados por Scheiner y publicados en Rosa Ursina

Mucho se ha escrito sobre la manifiesta enemistad entre Scheiner y Galileo. Algunos autores sostienen que el jesuita intrigó para que se presentaran cargos de herejía contra Galileo, pero por otra parte, se sabía que él mismo era temeroso de lo que le pudiera pasar a raíz de sus descubrimientos. De hecho, Galileo comentó a sus amistades que se sentía más seguro sabiendo que un jesuita estaba llevando a cabo investigaciones astronómicas, porque eran muchas las voces que manifestaban que las manchas solares eran fruto de hechizos perpetrados por el “brujo Galileo”. Entonces, ¿se atreverían a decir que Scheiner era un brujo? Pero al astrónomo lo que más le enfureció fue que en Perugia decían que su telescopio era un instrumento óptico en el que había insertado partículas para que parecieran estrellas. Galileo retó a un premio de diez mil coronas al hombre capaz de construir un telescopio que hiciera girar lunas alrededor de un planeta pero no de otro. Al mismo tiempo, en la Universidad de Bolonia se estaba levantando una corriente contra las ideas galilenanas, movimiento que aprovechó un joven luterano alemán llamado Martin Horky. Este joven era protegido de Kepler y pensó que atacando a Galileo, conseguiría el favor de su maestro. Pero lo que logró fue precisamente lo contrario. Kepler abandonó a su discípulo y escribió una carta de disculpa a Galileo sellando su amistad.

A continuación dejaré los entresijos históricos que dieron lugar al descubrimiento de las manchas solares y me centraré en las observaciones de Galileo y en las cartas que escribió sobre ello.

Libro

Lo primero que comenta Galileo sobre las manchas solares en la segunda de las cartas escritas sobre este tema el 14 de agosto de 1.612, es su convencimiento de que las manchas se encuentran sobre la superficie solar o muy cerca de ella, pero no en su lejanía como indicaba Scheiner. También añade que no son cuerpos consistentes como los planetas y que desaparecen y se generan nuevas siendo su tiempo de duración variable, desde unos pocos días a más de un mes de existencia. Galileo percibió cómo las manchas van variando su forma y tonalidad con el paso de los días y cómo algunas que aparecen en racimos parecen juntarse en una única mancha y como otras, provenientes de una sola mancha, al disgregarse ésta, se forman algunas más pequeñas. Cada mancha parece seguir un curso evolutivo propio diferente al de las demás, pero todas tienen una característica en común: recorren el disco solar siguiendo líneas paralelas entre sí. A raíz de este movimiento, Galileo dedujo que el Sol es completamente esférico y que gira en torno a su propio eje central aproximadamente en un mes lunar en dirección de oriente a occidente. También apuntó que las manchas se encuentran en una franja que no declina más de 29 grados al norte o sur respecto de su círculo máximo de rotación.

Dibujos de Galileo

Galileo dio una sencilla explicación a todas las conclusiones que había alcanzado respecto a la morfología solar. Primero argumentó que si todas las manchas, independientemente de que fuera una sola o un grupo de ellas, manifiestan siempre el mismo movimiento, y no que cada una presente un curso diferente, era argumento suficiente para decir que su movimiento estaba provocado por una sola causa. Es decir, o se hallaban sobre una sola esfera muy próxima al Sol, o se hallaban sobre la propia superficie solar. Galileo desechó rápidamente la primera hipótesis avalándose en los resultados de sus posteriores observaciones. Contemplo cómo, cuando las manchas se encuentran próximas a la circunferencia, conservan la misma anchura pero pierden longitud. Este efecto, en perspectiva, es lo que ocurre cuando un cuerpo se mueve en una esfera. Luego, de aquí se pueden deducir dos cosas: el Sol es esférico, y las manchas se encuentran muy próximas a su superficie. Más interesante aún fue la argumentación de la profundidad de las manchas. Percibió que en las cercanías de la circunferencia, algunas manchas sólo se presentan como si fueran un hilo, mientras que otras presentan un grosor, lo que puede deberse a que tienen “altura”, siendo ésta variable en el tiempo. Esta verticalidad no podría percibirse tampoco si las manchas no estuvieran cerca de la superficie solar.

Otro argumento que presentó fue la distancia que recorrían las manchas sobre la superficie solar en intervalos de tiempo iguales. El espacio atravesado en tiempos iguales por la misma mancha decrece a medida que se hallan más próximas a la circunferencia y es máximo en el centro de la misma. Éste argumento es verdaderamente sólido para indicar que el Sol es una esfera. Del mismo modo, cuando dos manchas se hallan en la misma declinación, en el centro de la esfera, puede apreciarse una separación mayor entre ellas, mientras que cuando se hallan cerca de la circunferencia, algunas incluso parecen tocarse.

Dibujos de Galileo que abarcan desde el 2 de junio hasta el 8 de julio de 1.613

Galileo, en sus cartas, presentó una demostración geométrica que explicaba estas variaciones de percepción cuando un objeto es observado en una esfera. Aún así, por último, para reforzar todas sus teorías, y para resolver un misterio que a su amigo Kepler le habían costado múltiples horas de estudio en vano, recordó un evento que había tenido en vilo a los astrónomos no hacía muchos años. En el año 1.588, se recogieron los testimonios de muchos científicos en París que aseguraban haber visto una mancha en el Sol durante ocho días. Entonces, con la idea aristotélica de que el Sol era una esfera pura e inalterable, se dedujo, que tal mancha era en realidad el planeta Mercurio que transitaba por delante del disco solar. Pero Mercurio no puede permanecer en conjunción con el Sol más de siete horas, por lo que Kepler trató de dar una explicación al evento. Ahora bien, con el descubrimiento de las manchas solares, quedaría resuelto este enigma: aquella mancha observada no era Mercurio sino una mancha solar de enorme tamaño, fenómeno que con toda probabilidad podría repetirse en el futuro.



 
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