PROGRAMA ELEMENTAL : OBSERVACIONS SOLARS:
Observatori Astronòmic del Garraf

1. Introducció

L'OAG desenvolupa des de l'any 2006 un programa d'observació solar amb objectius fonamentalment didàctics i de divulgació. El Sol, font d'energia del nostre planeta és cada cop més present en els debats sobre l'evolució del clima, així com en el tan debatut i mal qualificat Canvi Climàtic. Els cicles d'activitat magnètica representats per les taques, les fàcules, i les més espectaculars protuberàncies, assoliran nivells cada cop més importants passat el mínim en que ens trobem actualment. La relació energètica Terra-Sol es pot entendre en bona mesura a partir d'aquests cicles, i per tant, fer-los assequibles al món escolar i acadèmic, aportant una visió de conjunt dels fenomens terrestres i astronòmics que interactuen en el clima. "El Sol en Viu i "El canvi climàtic" és el conjunt d'activitats que proposa l'OAG per introduir-vos a l'observació en profunditat del Sol i el coneixement dinàmic i variable del clima terrestre al llarg de la seva història i les previsions de futur. Dins de l’oferta pedagògica del programa PAE (Ajuntament de Vilanova i la Geltrú) i altres activitats, hauran participat més de 900 alumnes de tots els nivells al tanca el curs 2007-08..

La Taula d'Observacions Solars 2006-07 recull en gran proporció les imatges obtingudes en H-Alfa, moltes d'elles en el decurs de les sessions didàctiques a centres d'ensenyament primari i secundàri a la nostra comarca del Garraf. Permet doncs als docents i als alumnes també, disposar d'exemples reals de l'activitat solar, útils per i fer càlculs diversos, i extraure'n conclusions . L'OAG disposa d'un dossier previ, que facilita la tasca al professorat que sol•licita les activitats del "Sol en Viu". La demanda creixent d'aquest tallers solars ens confirma que es tracta d'un tema de gran interès.

No oblidem tampoc el valor científic de les observacions, que posem a disposició de les xarxes especialitzades, com és la del nostre col•laborador de l'Observatori de l'Alt Maresme, en Pere Soler, un dels més actius investigadors en heliofísica, que manté una completíssima base de dades solars (www.heliofisica.net). Al mateix temps hem iniciat la col·laboració amb el SOLARLAB de l'Observatori de Tacande (La Palma), a on J.Genebriera ha instalat el seu equip solar d'altes prestacions, que inclou un heliostat i un telescopi H-Alfa Coronado de 90mm de diàmetre. De cara al seguiment del màxim solar del proper cicle, es preveuen doncs obtenir excel·lents documents gràfics sobre la morfologia de protuberàncies i altres detalls cromosfèrics.

Els projectes de futur de l'OAG contemplen l'adquisició d'un segon telescopi Solar Max per l'observació de la xarxa facular en la línia Ca-II K. Dins aquest programa, cal afegir l'observació de trànsits planetaris, eclipsis anulars i totals de Sol (Libia 2005 i 2006, en preparació Sibèria/Mongòlia 2008), i l'observació d'Aurores Boreals a la costa SW de Grenlàndia (2006 i 2007) enllaçant amb el programa "Viatges Temàtics". Aquest complement dels aspectes observacionals del Sol, permet recollir gran quantitat de informació útil per traslladar-la posteriorment als programes didàctics.

Gran grup de taques solars fotografiat en llum integral. Observeu la diferent morfologia dels components: nucli, penombra, ponts de llum, petits poros. Telescopi Newton sense aluminitazar de 220mm de diàmetre de l'Observatori de l'Alt Maresme.

Sèrie de protuberàncies fotografiada en llum de l'hidrògen H-Alfa. En època de mínima activitat del cicle, aquestes grans manifestacions són força rares. Telescopi Solar Max 40mm de l'OAG.

 

2. L'Estació Solar

L'equipament portàtil o Estació Solar està format sobre equip Vixen. Una muntura Super-Polaris sobre columna metàl•lica serveix de plataforma a un refractor de 102mm F/10, dotat amb un helioscopi de prisma per observacions amb llum integral. Acoblat a aquest, un refractor de 60/700mm suporta els filtres H-Alfa Solar Max de 40mm. La mesura de les dimensions de les taques, fàcules i protuberàncies es realitza amb un ocular Micromètric Meade (ORM) de 12mm. Les imatges diàries són obtingudes amb càmera reflex digital Canon 350D. Molt versàtil resulta ser el muntatge alternatiu del R-60mm + Solar Max 40mm sobre una muntura azimutal Polarex Unitron, donat que els temps d'exposició de les imatges oscil•lant entre els 1/350 (disc cromosfèric) i 1/10 (protuberàncies en el llimb) a 100 ASA, no cal seguiment automàtic.

En llum blanca, el R-102mm + helioscopi de prisma permet obtenir bones imatges de la granulació solar, amb resolucions properes a 1" d'arc, mètode que preferim als filtres de làmina en front de l'objectiu. Els grups de taques mostren bé els detalls del nucli i penombra, així com la xarxa de fàcules en les proximitats del llimb solar. L'ocular Micromètric és molt útil per la mesura dels conjunts d'activitat. Observat al R-60mm+ORM de 12mm, el Sol te un diàmetre de 90 divisions, que equival a 1.390.000km. Cada divisió correspon aproximadament a 15.500 km. Amb una resolució d'un segon, s'obtenen detalls de uns 700-800 km. Una divisió de l'ORM correspon a 20" d'arc, i per tant a 15.450 km.

Una versió reduïda d'aquest equipament es la utilitzada en el programa Viatges Temàtics si són motiu de seguiment d’algun eclipsi. La fotografia a través de l'helioscopi de prisma permet enregistrar en llum blanca la fase parcial. La totalitat no requereix filtre, deixant-nos veure les protuberàncies cromosfèriques. El transport del filtre H-Alfa no és aconsellable, donat que sovintment són trajectes en 4x4 i terrenys agrestes. L'observació dels eclipsi a ull nu es realitza amb les conegudes ulleres especialitzades que s'han popularitzat en els darrers anys. Juntament amb l'observació astronòmica, es realitzen també les observacions meteorològiques amb estacions digitals.

 

3. L'Observació en la banda H-Alfa

Les primeres proves amb un telescopi Coronado PST (Personal Solar Telescope) no van convèncer, considerant que les imatges eren força limitades al disc i fins i tot de les protuberàncies. L'opció següent ja són els Coronado Solar Max. L'OAG disposa del model de 40mm, amb una resolució de 0.6A. L'observació visual i fotogràfica dóna molt bones imatges i permet veure en detall l'estructura sobre el disc. Els filaments (protuberàncies sobre el disc que es veuen fosques) apareixen amb tot detall, així com les fàcules cromosfèricques (brillants) i sobre tot, les espícules i protuberàncies del llimb. L'observació en H-Alfa depèn molt de la transparència i qualitat de l'aire, factor en que coincideixen tots els experts en heliofísica. Els dies transparents i nets, es pot veure un autèntic espectacle, dominat pel vermell majestuós de l'hidrògen. El disc mostra una imatge de xarxa formant polígons irregulars, motejats amb petites àrees brillants, que poden esdevenir fàcules de major superfície. Les taques també apareixen molt negres i poc detallades (els filtres Solar Max permeten variar l'angle d’incidència ampliant el pas de banda, produint una observació més propera a la llum integral). Les observacions sense condicions óptimes de cel són inútils. Possilement aquest proper estiu de 2008, realitzem observacions H-Alfa a l'estació d'Àvila (vegeu secció Observatoris i Estacions), a 1.300m d'altitud i clima sec, a on la transparència del cel és excel·lent.

Els objectes més interessants i vistosos són sens dubte, les protuberàncies projectades en el llimb, presentant una morfologia gairebé infinita, que no ha permés una estricta classificació només pèr criteris de forma, tot i que hi han intents força pràctics. En aquest sentit, nosaltres utilitzem la classificació de Völker (1970). L'etapa de mínima activitat en que ens trobem ha fet que no s'hagin observat grans protuberàncies, excepte alguns casos aïllats com la del 22 d'abril de 2006 (20060422) que assolí una base de 140.000 km, i una alçada de 40.000 km segons mesures de l'OAG. També s'han pogut observar fenòmens molt interessants com ejeccions a la corona, arcs, remolins i flares de gran intensitat que canvien rapidíssimament el seu aspecte.

 

Una imatge H-Alfa de difícil obtenció per la diferència d'intensistats luminoses en el disc. Protuberàncies sobre el disc o Filaments (foscos). Fàcules cromosfèriques brillants. Noteu també l'estructura més fina del disc, formant la típica xarxa poligonal visible en H-Alfa.

20060509 / 13h15m TU / OAG Solar Max 40mm. / T.Tobal

 

4. Bibliografia

La bibliografia solar és molt extensa. Un llibre fonamental per la metodologia d'observació solar és Solar Astronomy Handbook (Beck et al.1995). Un clàssic sobre la naturalesa i classificació de les protuberàncies és Solar Prominences (Tandberg-Hanssen 1974). L' IAC va editar un recull d'articles en forma de llibre anomenat Lecciones de Física Solar (Collados et al. 1987) molt útil en els aspectes teòrics. Un llibre procedent també dels investigadors del Grup de Física Solar de l'IAC és La historia del Sol y el cambio climático (Vázquez 2006), realment complet amb informació actualitzada exposada amb claretat d'idees i didàcticament impecable. Absolutament recomenat per endinsar-nos en els factors solars del clima. Per als alumnes de primaria resulta d'interès El nostre estel: el Sol (Estalella 1994). Per enllaços web consulteu els diversos links dins la ja citada www.heliofisica.net

 

5. Recull d'observacions

Les observacions de l'OAG sobre el Sol no tenen caràcter diari, agrupant-se en diferents períodes més o menys extensos en funció de les possibilitats de treball i de les activitats que es realitzen. La TOS (Taula d'Observacions Solars) permet veure d'aprop el tipus de documents que poden obtenir-se treballant amb instruments portàtils. La primera columna dóna la data d'observació en el format estandar astronòmic: així tenim que 20060422 vol dir 22-04-2006, la segona columna és l'hora central de l'observació en TU (Temps Universal: restar una hora de l'Hora Oficial a l'hivern i dues quan regeix l'horari d'estiu). La tercera columna inclou les observacions més interessants obtingudes aquell dia. Aquesta taula s'anirà completant progressivament amb dades sobre els trànsits, eclipsis i aurores que han estat observades i ho seran en les properes campanyes.

TAULA D'OBSERVACIONS SOLARS 2006-2008

TAULA DE SESSIONS DIDÀCTIQUES A CENTRES EDUCATIUS 2005-08


Darrera actualització: març 2008