science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuwe studie belicht verborgen figuur van zonnekijkers

Volledig beeld van de Nikon 20 cm telescoop met mevrouw Koyama, overgenomen uit Koyama's gepubliceerde databoek (Observations of Sunspots 1947-1984, ISBN 4-309-25030-0) Credit:Kawade Shobo Shinsha Publishers.

Weinig mensen hebben gehoord van Hisako Koyama, maar de toegewijde vrouwelijke zonnewaarnemer, geboren in Tokio in 1916, creëerde een van de belangrijkste zonnevlekkenrecords van de afgelopen 400 jaar, volgens nieuw onderzoek.

Een nieuwe studie die het leven van Koyama vertelt, toont aan dat ze meer dan 40 jaar gedetailleerde tekeningen van zonnevlekken heeft gemaakt. Zonnewetenschappers gebruikten onlangs Koyama's archief van meer dan 10, 000 tekeningen om een ​​continu overzicht te krijgen van het aantal zonnevlekken dat teruggaat tot 1610. Deze reconstructie van de zonnevlekken kan wetenschappers helpen de zonnecyclus beter te begrijpen en hoe zonneactiviteit de gebeurtenissen op aarde beïnvloedt.

Koyama's verhaal is een voorbeeld van de ongekende rol die vrouwen in de moderne tijd hebben gespeeld in de wetenschap, volgens de auteurs van de studie. Koyama was decennialang bekend in kringen van amateurastronomie, maar haar bijdragen werden pas enkele jaren geleden algemeen erkend door professionele ruimtewetenschappers.

Koyama's observaties plaatsen haar onder de top zonnewaarnemers van de afgelopen vier eeuwen, naast namen als Galileo, en haar tot een van de weinige vrouwen te maken die een groot zonneobservatieverslag heeft gemaakt, volgens de nieuwe studie.

"Vrouwelijke wetenschappers dragen al heel lang bij in de wetenschappen, of de documentatie van dat feit al dan niet bestaat, " zei Delores Knipp, een ruimteweerwetenschapper aan de Universiteit van Colorado Boulder en hoofdauteur van de nieuwe studie die het werk van Koyama in Ruimteweer , een tijdschrift van de American Geophysical Union. "Dit is mijn eerste poging om ervoor te zorgen dat haar record wordt onthuld aan een bredere gemeenschap, vooral voor jonge vrouwen die een wetenschappelijke loopbaan overwegen."

Koyama's records blootleggen

Knipp hoorde twee jaar geleden voor het eerst over Koyama tijdens een presentatie van zonnewetenschapper Leif Svalgaard, waar Svalgaard het onlangs voltooide zonnevlekreconstructieproject beschreef en een foto van Koyama bij haar telescoop liet zien.

"Ik was stomverbaasd; ik had nog nooit een groot zonnerecord van een vrouw gezien, "Zei Knipp. "Het bleef in mijn hoofd hangen, en ik vroeg me af waarom ik niet van haar had gehoord."

Koyama's verhaal bleef in het achterhoofd van Knipp hangen totdat ze de film "Hidden Figures, " die de rol beschrijft van drie Afro-Amerikaanse vrouwelijke wetenschappers die bij NASA werken tijdens de ruimtewedloop.

"Ik was er zo door geraakt en geïnspireerd, en hoewel ik er al eerder over had nagedacht, de film 'Hidden Figures' was het ding dat me in een versnelling duwde, en ik zei, 'Ik moet meer weten over deze plaat uit Japan, '" zei Knipp. "En op dat moment begon ik echt te graven om medewerkers te vinden die konden helpen bij het onderzoek."

In de nieuwe studie Knipp werkte samen met Huixin Liu, een ruimtewetenschapper aan de Kyushu University in Fukuoka, Japan, en Hisashi Hayakawa, een historisch onderzoeker bij de Japan Society for the Promotion of Science in Tokyo om Koyama's werk te onderzoeken en haar bijdrage aan de ruimtewetenschap te documenteren.

Zonnevlekken zijn tijdelijke donkere vlekken die op het oppervlak van de zon verschijnen, waar gebieden met intense magnetische activiteit de oppervlaktetemperatuur van de zon verlagen. Zonnevlekken vormen een nuttige maatstaf voor de activiteit van de zon en wetenschappers volgen vandaag de dag nog steeds zonnevlekken. Deze zonnevlekkengroep verscheen in oktober 2014. Credit:NASA/SDO.

Koyama werd geboren in 1916 en studeerde in de jaren dertig af van een middelbare school voor meisjes in Tokio. een zeldzame prestatie voor een vrouw in Japan gedurende deze tijd. Al van jongs af aan enthousiast over astronomie, Koyama begon de sterren te observeren toen ze in de twintig was. Ze begon zonnevlekken te observeren in het voorjaar van 1944, met behulp van een brekende telescoop die een geschenk van haar vader was.

Zonnevlekken zijn tijdelijke donkere vlekken die op het oppervlak van de zon verschijnen, waar gebieden met intense magnetische activiteit de oppervlaktetemperatuur van de zon verlagen. Zonnevlekken vormen een nuttige maatstaf voor de activiteit van de zon en wetenschappers volgen vandaag de dag nog steeds zonnevlekken. Hun aantal varieert naarmate de zon zijn 11-jarige zonnecyclus doorloopt. Zonneactiviteit zoals zonnevlammen en coronale massa-ejecties, die radar- en radiocommunicatie kunnen verstoren wanneer ze de ruimte nabij de aarde binnenkomen, komen vaak voor als er meer zonnevlekken verschijnen.

Koyama maakte haar eerste zonnevlekschets in 1944 en stuurde die naar wetenschappers van de Japanse Oriental Astronomical Association. Na een bemoedigend antwoord van de voorzitter van de zonneafdeling van de OAA, Issei Yamamoto, Koyama begon regelmatig zonnevlekken te observeren onder leiding van Yamamoto. Tegen 1946 deed ze regelmatig zonneobservaties in Tokyo's National Museum of Nature and Science, toen bekend als het Tokyo Science Museum. Koyama tekende de zonnekenmerken die ze observeerde, en noteerde belangrijke kenmerken die ze zag en de omstandigheden waarin ze observeerde.

Later dat jaar, Koyama werd een staf waarnemer bij het museum. Ze schetste de grootste zonnevlek van de 20e eeuw in 1947 en was getuige van een witlicht zonnevlam terwijl ze zonnevlekken schetste in 1960.

Koyama werkte voor het museum tot ze in 1981 met pensioen ging, op 65-jarige leeftijd. Ze gebruikte dezelfde telescoop om tekeningen te maken voor haar hele ambtstermijn in het museum en bleef hem gebruiken als museumgenoot, zelfs nadat ze met pensioen ging. Ze schreef meer dan 8, 000 zonnevlekkengroepen in haar gegevensboek uit 1985 en maakte er meer dan 10, 000 zonneschetsen tijdens haar leven, tot haar dood in 1997.

Koyama's bijdragen

Amateurastronomen waren op de hoogte van Koyama's werk, maar het kwam pas enkele jaren geleden onder de aandacht van de professionele ruimtewetenschapsgemeenschap.

Om de zonnecyclus beter te begrijpen, een internationale groep wetenschappers reconstrueerde het aantal zonnevlekken dat elk jaar is waargenomen sinds wetenschappers ze voor het eerst met een telescoop observeerden in 1610. De onderzoekers doorzochten originele zonnevlekkenobservaties van de afgelopen 400 jaar en ontdekten Koyama's werk in Japan. Ze combineerden haar collectie tekeningen met die van Galileo Galilei, Pierre Gassendi, Johann Caspar Staudacher, Heinrich Schwabe en Rudolf Wolf om een ​​continue zonnevlekkentelling vast te stellen voor de afgelopen vier eeuwen.

"Die vijf namen zijn de reuzen van zonnevlekkenrecords, ' zei Knipp. 'En haar naam komt er meteen bij. Zo duidelijk, haar records zijn in een klasse van grote historische wetenschappelijke records."

Koyama's meer dan 40 jaar aan tekeningen bleken van onschatbare waarde voor de wetenschappers omdat er maar weinig zonnewaarnemingen zijn verzameld door dezelfde persoon, met dezelfde telescoop en met dezelfde observatiemethode voor zo'n lange tijd, volgens Knipp. Koyama's records dienden als een van de officiële "ruggengraat" van het zonnevlekreconstructieproject, het overbruggen van een belangrijke kloof tussen records uit het begin van de 20e eeuw en die uit het ruimtetijdperk.

Wetenschappers zullen het gereconstrueerde zonnevlekkenrecord gebruiken om beter te begrijpen hoe de magnetische activiteit van de zon in de loop van de tijd verandert en hoe die veranderingen de aarde beïnvloeden. Zonder Koyama's record, onderzoekers zouden de geschiedenis van de zonnevlekken niet met zoveel vertrouwen hebben kunnen reconstrueren, zei Knipp.

"Miss Koyama's observatievermogen, haar doorzettingsvermogen, haar consistentie, en haar scherpe oog voor zonnegedrag, produceerde een opmerkelijk record van zonnegedrag, " zei ze. Koyama's tekeningen zijn gedigitaliseerd door medewerkers van het Tokyo National Museum of Nature and Science.