De bijna vergeten zonnevlekkentekeningen van de Duitse astronoom Johannes Kepler onthullen informatie over de zonnecyclus in het verleden.
Het gaat over de periode in de aanloop naar het zogeheten Maunder Minimum – de tijdsspanne rond 1645-1715, toen er bijna geen zonnevlekken te zien waren.
Zonnevlekken zijn gebieden op het oppervlak van de zon die – ten gevolge van intense magnetische activiteit – donkerder lijken. Door de omstandigheden van Keplers waarnemingen te reconstrueren en deze te vergelijken met gegevens uit die tijd en moderne statistieken, heeft een internationaal team onder leiding van Hisashi Hayakawa (Universiteit van Nagoya, Japan) de positie van Keplers zonnevlekkengroep gemeten en vastgesteld dat deze ontstond aan het einde van de zonnecyclus vóór de cyclus waar de eerste telescopische waarnemers later getuige van waren.
Kepler maakte zijn tekeningen aan het begin van de 17de eeuw: dus voor de eerste telescopische zonnevlektekeningen. Hij maakte daarbij gebruik van een camera obscura – een eenvoudig hulpmiddel, bestaande uit een gaatje in een wand waarmee een beeldje van de zon op een vel papier kan worden geprojecteerd. Op die manier kon hij opvallende details op de zon schetsen.
In mei 1607 registreerde hij een donker plekje op de zon dat hij ten onrechte aanzag voor een Mercuriusovergang – een situatie waarbij de planeet Mercurius vanaf de aarde gezien voor de zon langs beweegt. Later werd duidelijk dat het om een waarneming van een zonnevlekkengroep ging.
Hayakawa vindt dat onderzoekers het nut van de tekeningen van Kepler hebben onderschat: ‘We realiseerden ons dat deze zonnevlektekening de locatie van de zonnevlek zou kunnen geven, evenals een indicatie van de fase van de toenmalige zonnecyclus in 1607, mits we erin zouden slagen om de tijd en plaats van de waarneming te verfijnen en de heliografische coördinaten – dat wil zeggen de posities van de details op het zonsoppervlak – op dat moment zouden kunnen reconstrueren.’
Het is niet helemaal duidelijk hoe het regelmatige patroon van de zonneactiviteit destijds overging in het Maunder Minimum, behalve dan dat de overgang geleidelijk verliep. Dat maakt de zonnevlekkentekeningen van Kepler zo interessant. Na ‘deprojectie’ van de tekeningen en compensatie voor de positiehoek van de noordpool van de zon kwamen Hayakawa en zijn collega’s tot de conclusie dat Keplers zonnevlekkengroep zich op lage heliografische breedte bevond, terwijl de zonnevlekken van de latere telescopische waarnemingen op hogere breedten opdoken, wat karakteristiek is voor een overgang tussen twee opeenvolgende zonnecycli, zoals die zich op basis van de gegevens van Kepler tussen 1607 en 1610 zal hebben voltrokken.
