Perché il conteggio delle macchie solari internazionale è sempre inferiore ai conteggi simultanei pubblicati da altre fonti? (Il fattore 0.6)

wolfCapita spesso di imbattersi in conteggi di macchie solari, come quello del NOAA Boulder, e di vedere come essi siano spesso superiori del 20 fino al 50% rispetto al conteggio del SIDC. Questa differenza è facile da capire e trova la sua spiegazione nei primi conteggi eseguiti dal Rudolf Wolf (foto a lato tratta da wikipedia) nel 1849.Egli considerata essenziale mantenere i suoi conteggi sulla stessa scala di tutte le antiche osservazioni telescopiche effettuate prima di lui. Sapendo che i primi telescopi mostravano solo le grandi macchie solari, decise di ignorare deliberatamente le macchie più piccole e quelle di breve durata, anche se le poteva vedere perfettamente con il proprio telescopio rifrattore Fraunhofer da 80 millimetri (lunghezza focale 1.100 e 64 ingrandimenti). L’assistente e successore di Wolf, Alfred Wolfer, ritenne che questo criterio soggettivo introdotto dal maestro nei conteggi portasse alla perdita di utili informazioni. Fu così che Wolfer iniziò a contare tutte le macchie solari che poteva effettivamente rilevare. Naturalmente, i suoi conti furono sistematicamente superiori ai conteggi di Wolf. Wolfer tenne i suoi conteggi in parallelo con il maestro durante un arco di 17 anni (1875-1892) fino alla morte di Wolf.  Sulla base di questa lunga serie di conteggi simultaei che attraversò più di un ciclo solare completo, nacque una media di rapporto stabile tra i nuovi conteggi e i conteggi originali di Wolf. Al fine di portare i nuovi conteggi più elevati alla scala Wolf, era necessario moltiplicarli per un fattore correttivo K=0,6.
Da quel momento, tutti i moderni conteggi delle macchie solari, prima di essere utilizzati per produrre il numero di macchie solari, vengono moltiplicati per il fattore K al fine di  ridurli alla scala della serie originale stabilita da Wolf prima di 1892.  Pertanto, prima che altri conteggi di macchie solari possano essere paragonati al numero di macchie solari internazionale, devono essere moltiplicati per questo fattore K. La formula di Wolf tuttora utilizzata è la seguente: R = K (10g + f ), dove K è il fattore di riduzione variabile per ciascun osservatore, g il numero di gruppi di macchie rilevabili sulla fotosfera solare ed f il numero totale delle macchie rilevabili. Il SIDC (Sunspot Index Data Center) nasce a Bruxelles nel 1981 con lo scopo di proseguire la ricerca e l’elaborazione dell’indice visuale delle macchie solari, il precedente numero di Wolf, ribattezzato International Relative Sunspot Number (IRSN) e indicato con Ri.

Le serie storiche.

1)      dal 1610 al 1848.

Questa serie storica è di scarsa affidabilità viste le enormi difficoltà di ricostruzione incontrate dallo stesso Wolf tra antiche osservazioni, sparpagliate fra molte opere ed archivi, caratterizzate da diversa accuratezza e sensibilità dell’osservatore e diversa qualità e caratteristiche della strumentazione utilizzata. Su queste basi già molto precarie occorre poi lavorare per ricavarne il numero di Wolf.  Si comprende come qualsiasi paragone tra i cicli solari attuali e quelli precedenti al ciclo 12 siano assolutamente fuorvianti per ricercatori e appassionati in genere.

2)      dal 1848 al 1882

Wolf inizia per la prima volta uno studio sistematico e quantitativo sulle macchie solari applicando la formula di sua invenzione. Le macchi piu piccole non vengono conteggiate e le ombre multiple all’interno della stessa penombra non sono conteggiate separatamente. Con questi criteri rigorosi l’indice Ri diventa veramente affidabile.

3)      il perido di Zurigo (1882-1981)

Nel 1894 Alfred Wolfer succede a Rudolf Wolf nella direzione dell’Osservatorio di Zurigo. L’indice Ri diviene ancora più rigoroso e preciso con l’introduzione del fattore K di riduzione. Alla stazione pilota di Zurigo, riferimento mondiale nella determinazione del numero di Wolf,  viene assegnato il fattore K=6. Viene ampliata la rete di osservatori mondiali e dal 1957 viene inaugurata a Locarno, la Specola Solare Ticinese.

4)      il periodo del SIDC dal 1982 ad oggi.

Dal 1981 il politecnico federale di Zurigo abbandona il progetto di monitoraggio fotosferico del Sole, di cui inizia a farsi carico il SIDC di Bruxelles. Il Sidc coordina una rete di 86 osservatori sparsi in tutto il mondo tra i quali la Specola Solare Ticinese mantiene il ruolo di Stazione Pilota con il suo K costantemente ancorato al valore 0,6.

si ringrazia la Specola Solare ticinese per il materiale bibliografico http://www.specola.ch