Cum am găsit o planetă înainte s-o vedem?

Neptun e atât de departe, încât nu-l poți vedea cu ochiul liber. Totuși, în 1846 a fost găsit aproape exact acolo unde îl calculase dinainte un matematician. Cum poți găsi o planetă prin calcul?

Gravitația atrage totul spre tot

Oricare două corpuri se atrag unul pe altul, și cu cât sunt mai grele și mai apropiate, cu atât mai puternic. Planetele merg înainte și fără Soare ar zbura drept în depărtare. Dar Soarele le trage mereu spre el, așa că orbitează în jurul lui.

Din gravitație se poate calcula orbita

Isaac Newton a descris cum funcționează gravitația și mișcarea. Dacă știi unde e o planetă și cât de repede merge, legile lui îți spun unde va fi mâine, peste un an și peste o sută de ani. Pe baza lor, astronomii alcătuiau tabele cu locul fiecărei planete pe cer.

Planetele se trag și între ele

O planetă nu e trasă doar de Soare: o trag, mai slab, și celelalte planete, mai ales uriașii Jupiter și Saturn. De aceea orbita ei se curbează puțin și calculul e mai greu, dar se poate face.

Uranus nu merge unde trebuie

În 1781, William Herschel a descoperit cu telescopul o planetă nouă, Uranus. În câteva decenii s-a văzut că nu merge acolo unde spune calculul, nici dacă se ține seama de Jupiter și Saturn. Abaterea era mult mai mică decât Luna pe cer, dar calculul n-ar fi trebuit să greșească atât.

Ceva îl trage

Până în 1822, Uranus o lua înaintea calculului, apoi a început să rămână în urmă. Exact așa s-ar purta dacă mai departe de Soare ar orbita încă o planetă, mai lentă. Cât timp Uranus o ajungea din urmă, ea îl trăgea înainte, iar după ce a depășit-o, îl trăgea înapoi.

Calcul în loc de telescop

Matematicianul francez Urbain Le Verrier a căutat unde ar trebui să fie o planetă necunoscută ca să-l tragă pe Uranus exact așa. A calculat de mână aproape un an. În august 1846 a arătat un loc pe cer spre care era de ajuns să îndrepți un telescop.

Găsită într-o singură noapte

Johann Galle, de la observatorul din Berlin, a primit scrisoarea lui Le Verrier pe 23 septembrie 1846 și chiar în noaptea aceea a îndreptat telescopul spre locul calculat. La o distanță de vreo două discuri ale Lunii a găsit o „stea” care nu era pe hartă. Stelele stau pe loc, dar aceasta se mutase în noaptea următoare: era o planetă, Neptun.

Planeta care nu exista

Nici orbita lui Mercur nu se potrivea cu calculul. Se rotește toată în jurul Soarelui puțin mai repede decât ar trebui după calcule. De aceea Le Verrier a prezis o planetă, Vulcan, și mai aproape de Soare, dar n-a găsit-o nimeni niciodată. Abia Einstein a arătat că legile lui Newton nu sunt chiar exacte și că asta se vede cel mai bine lângă Soare, unde gravitația e cea mai puternică.

Deci cum l-am găsit pe Neptun?

Legile lui Newton spun unde vor fi planetele. Când Uranus n-a mers conform calculului, Le Verrier a calculat din abatere unde trebuie să fie planeta care îl trage. Telescopul a găsit-o apoi aproape exact acolo.