Advertisement

Solar Physics

, Volume 291, Issue 6, pp 1599–1612 | Cite as

Monitoring the Solar Radius from the Royal Observatory of the Spanish Navy since 1773

  • J. M. Vaquero
  • M. C. Gallego
  • J. J. Ruiz-Lorenzo
  • T. López-Moratalla
  • V. M. S. Carrasco
  • A. J. P. Aparicio
  • F. J. González-González
  • E. Hernández-García
Article
First Online:

Abstract

The solar diameter has been monitored at the Royal Observatory of the Spanish Navy (today the Real Instituto y Observatorio de la Armada: ROA) almost continuously since its creation in 1753 (i.e. during the past 250 years). After a painstaking effort to collect data in the historical archive of this institution, we present here the data of the solar semidiameter from 1773 to 2006, making up an extensive new database for solar-radius measurements, which can be considered. We have calculated the solar semidiameter from the transit times registered by the observers (except for values of the solar radius from the modern Danjon astrolabe, which were published by ROA). These data were analysed to reveal any significant long-term trends, but no such trends were found. Therefore, the data sample confirms the constancy of the solar diameter during the past 250 years (approximately) within instrumental and methodological limits. Moreover, no relationship between solar radius and the new sunspot-number index has been found from measurements of the ROA. Finally, the mean value for the solar semidiameter (with one standard deviation) calculated from the observations made in the ROA (1773 – 2006), after applying corrections for refraction and diffraction, is equal to \(958.87^{\prime\prime}\pm1.77^{\prime\prime}\).

Keywords

Sun Solar observations Solar radius 
This is a preview of subscription content, log in to check access.

Notes

Acknowledgements

Support from the Junta de Extremadura (Research Group Grants GR15137 and GRU10158) and from the Ministerio de Economía y Competitividad of the Spanish Government (FIS2013-42840-P, AYA2011-25945, and AYA2014-57556-P) is gratefully acknowledged. We thank the referee for helpful comments and suggestions.

Disclosure of Potential Conflicts of Interest

The authors declare that they have no conflicts of interest.

References

  1. Auwers, A.: 1891, Astron. Nachr. 128, 361.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  2. Bretagnon, P., Francou, G.: 1988, Astron. Astrophys. 202, 309. ADSGoogle Scholar
  3. Bush, R.I., Emilio, M., Kuhn, J.R.: 2010, Astrophys. J. 716, 1381.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  4. Clette, F., Svalgaard, L., Vaquero, J.M., Cliver, E.W.: 2014, Space Sci. Rev. 186, 35.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  5. Clette, F., Cliver, E.W., Lefèvre, L., Svalgaard, L., Vaquero, J.M.: 2015, Space Weather 13, 529.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  6. Cullen, R.T.: 1926, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. Lett. 86, 344.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  7. Eddy, J.A.: 1976, Science 192, 1189.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  8. Eddy, J.A., Boornazian, A.A.: 1979, Bull. Am. Astron. Soc. 11, 437. ADSGoogle Scholar
  9. Foukal, P., Fröhlich, C., Spruit, H., Wigley, T.M.L.: 2006, Nature 443, 161.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  10. Gething, P.J.D.: 1955, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. Lett. 115, 558.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. Gilliland, R.L.: 1981, Astrophys. J. 248, 1144. ADSCrossRefGoogle Scholar
  12. Giorgini, J.D., Yeomans, D.K., Chamberlin, A.B., Chodas, P.W., Jacobson, R.A., Keesey, M.S., et al.: 1996, Bull. Am. Astron. Soc. 28, 1158. ADSGoogle Scholar
  13. González-González, F.J.: 1992, El Observatorio de San Fernando (1831 – 1924), Ministerio de Defensa, Instituto de Historia y Cultura, Naval, Madrid. Google Scholar
  14. González-González, F.J.: 1995, Instrumentos Científicos del Observatorio de San Fernando (Siglos XVIII, XIX y XX), Ministerio de Defensa, Instituto de Historia y Cultura, Naval, Madrid. Google Scholar
  15. González-González, F.J.: 2004, El Observatorio de San Fernando en el Siglo XX, Ministerio de Defensa, Madrid. Google Scholar
  16. González-González, F.J.: 2010, Archivo Histórico del Real Instituto Y Observatorio de la Armada: Cuadro de Clasificación e Inventario, Ministerio de Defensa, Real Instituto y Observatorio de la Armada, San Fernando. Google Scholar
  17. González-González, F.J.: 2011, Catálogo de las Obras Antiguas de la Biblioteca del Real Instituto Y Observatorio de la Armada (Siglos XV al XVIII), Ministerio de Defensa, Real, Instituto y Observatorio de la Armada, San Fernando. Google Scholar
  18. Gough, D.: 1988, Nature 336, 618.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  19. Haigh, J.D.: 1996, Science 272, 981.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  20. Laclare, F., Delmas, C., Coin, J.P., Irbah, A.: 1996, Solar Phys. 166, 211.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  21. Lafuente, A., Sellés, M.: 1988, El Observatorio de Cádiz (1753 – 1831), Ministerio de Defensa, Instituto de Historia y Cultura, Naval, Madrid. Google Scholar
  22. Meeus, J.: 1998, Astronomical Algorithms, William-Bell Inc, Richmond. Google Scholar
  23. Meftah, M., Corbard, T., Irbah, A., Ikhlef, R., Morand, F., Renaud, C., et al.: 2014, Astron. Astrophys. 569, A60.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  24. Meftah, M., Hauchecorne, A., Irbah, A., Corbard, T., Ikhlef, R., Morand, F., Renaud, C., Riguet, F., Pradal, F.: 2015, Astrophys. J. 808, 4.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  25. Morrison, L., Stephenson, R., Parkinson, J.: 1988, Nature 331, 421.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  26. Noël, F.: 2004, Astron. Astrophys. 413, 725.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  27. Noël, F.: 2005, Solar Phys. 232, 127.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  28. Parkinson, J., Morrison, L., Stephenson, R.: 1980, Nature 228, 548.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  29. Ribes, E., Ribes, J.C., Barthalot, R.: 1987, Nature 326, 52.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  30. ROA: 1896, Anales del Instituto y Observatorio de Marina de San Fernando. Sección 1a. Observaciones Astronómicas. Año 1892, San Fernando. Google Scholar
  31. ROA: 1898, Anales del Instituto y Observatorio de Marina de San Fernando. Sección 1a. Observaciones Astronómicas. Año 1893, San Fernando. Google Scholar
  32. Rozelot, J.P.: 2001, J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 63, 375.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  33. Rozelot, J.P., Damiani, C.: 2012, Eur. Phys. J. H 37, 709.  DOI. CrossRefGoogle Scholar
  34. Sánchez, M.: 1991, Nuevo Astrolabio Polivalente del Real Instituto y Observatorio de la Armada. Doctoral dissertation, Faculty of Physics, University of Barcelona. Google Scholar
  35. Sánchez, M., Moreno, F., Parra, F., Soler, M.: 1993, Astron. Astrophys. 280, 333. ADSGoogle Scholar
  36. Sánchez, M., Parra, F., Soler, M., Soto, R.: 1995, Astron. Astrophys. Suppl. 110, 351. ADSGoogle Scholar
  37. Sánchez Cerquero, J.: 1835, Observaciones Hechas en el Observatorio Real de San Fernando, en el Año de 1833, Imprenta de Juan Franco, San Fernando. Google Scholar
  38. Sánchez Cerquero, J.: 1836a, Observaciones hechas en el Observatorio Real de San Fernando, en el año de 1834, Imprenta de Juan Franco, San Fernando. Google Scholar
  39. Sánchez Cerquero, J.: 1836b Observaciones Hechas en el Observatorio Real de San Fernando, en el Año de 1835, Imprenta de Juan Franco, San Fernando. Google Scholar
  40. Seidelmann, P.K.: 2006, Explanatory Supplement for the Nautical Almanac, University Science Books, Mill, Valley. Google Scholar
  41. Sigismondi, C., Fraschetti, F.: 2001, Observatory 121, 380. ADSGoogle Scholar
  42. Smith, C., Messina, D.: 1982, In: Fricke, W., Teleki, G. (eds.) Sun and Planetary System, Reidel, Dordrecht, 39. CrossRefGoogle Scholar
  43. Sofia, S., O’Keefe, J., Lesh, J.R., Endal, A.S.: 1979, Science 204, 1306.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  44. Tofiño, V., Varela, J.: 1776, Observaciones Astronómicas Hechas en Cádiz, en el Observatorio Real de la Compañía de Caballeros Guardias-Marinas, vol. I, Imprenta de la Compañía de Caballeros Guardias-Marinas, Cádiz. Google Scholar
  45. Tofiño, V., Varela, J.: 1777, Observaciones Astronómicas Hechas en Cádiz, en el Observatorio Real de la Compañía de Caballeros Guardias-Marinas, vol. II, Imprenta de la Compañía de Caballeros Guardias-Marinas, Cádiz. Google Scholar
  46. Toulmonde, M.: 1997, Astron. Astrophys. 325, 1174. ADSGoogle Scholar
  47. Usoskin, I.G.: 2013, Living Rev. Solar Phys. 10, 1.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  48. Usoskin, I.G., Arlt, R., Asvestari, E., et al.: 2015, Astron. Astrophys. 581, A95.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  49. Vaquero, J.M.: 2007, Adv. Space Res. 40, 929.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  50. Vaquero, J.M., Gallego, M.C.: 2014, Adv. Space Res. 53, 1162.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  51. Vaquero, J.M., Vázquez, M.: 2009, The Sun Recorded Through History, Springer, Berlin.  DOI. Google Scholar
  52. Vaquero, J.M., Gallego, M.C., García, J.A.: 2002, Geophys. Res. Lett. 29, 1997.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  53. Wang, X.L., Feng, Y.: 2013, RHtestsV4 User Manual, Climate Research Division, Atmospheric Science and Technology Directorate, Science and Technology Branch, Environment, Canada. Google Scholar
  54. Wittmann, A.D.: 1977, Astron. Astrophys. 61, 225. ADSGoogle Scholar
  55. Wittmann, A.D.: 1980, Solar Phys. 66, 223.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  56. Wittmann, A.D.: 1988, Acta Hist. Astron. 3, 49. ADSGoogle Scholar
  57. Wittmann, A.D., Neckel, H.: 1996, Solar Phys. 163, 1.  DOI. ADSCrossRefGoogle Scholar
  58. Wittmann, A., Bonet Navarro, J.A., Wöhl, H.: 1981, In: Cram, L.E., Thomas, J.H. (eds.) The Physics of Sunspots, Proc. 5th SPO Summer Workshop, Sunspot, NM, 424. Google Scholar

Copyright information

© Springer Science+Business Media Dordrecht 2016

Authors and Affiliations

  • J. M. Vaquero
    • 1
    • 2
  • M. C. Gallego
    • 2
    • 3
  • J. J. Ruiz-Lorenzo
    • 3
  • T. López-Moratalla
    • 4
  • V. M. S. Carrasco
    • 2
    • 3
  • A. J. P. Aparicio
    • 2
    • 3
  • F. J. González-González
    • 4
  • E. Hernández-García
    • 5
  1. 1.Departamento de FísicaUniversidad de ExtremaduraMéridaSpain
  2. 2.Instituto Universitario de Investigación del Agua, Cambio Climático y Sostenibilidad (IACYS)Universidad de ExtremaduraBadajozSpain
  3. 3.Departamento de FísicaUniversidad de ExtremaduraBadajozSpain
  4. 4.Real Instituto y Observatorio de la ArmadaSan FernandoSpain
  5. 5.Departamento de MatemáticasUniversidad de ExtremaduraMéridaSpain

Personalised recommendations

Cite article

Buy options