1. El planeta ausente
a. La serie mágica
En 1766 un astrónomo alemán llamado Johann Daniel Titius notó que existía una relación matemática inesperada entre las distancias al Sol de los planetas que se conocían en su época (Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter y Saturno, los que se ven a simple vista).
Las leyes del movimiento que había descubierto Isaac Newton un siglo antes indicaban que un planeta podía estar a cualquier distancia del Sol; nada lo obligaba a preferir unas distancias a otras, en principio. Pero Titius descubrió que las distancias podían expresarse por medio de una secuencia matemática determinada por una regla relativamente sencilla. Este resultado se conoce como ley de Titius-Bode (Johann Elert Bode la popularizó a partir de 1772).
La ley de Titius-Bode no es una ley en el sentido estricto porque no se deduce de leyes fundamentales, como las de Newton por ejemplo, sino de las distancias de los planetas. Los resultados que da son aproximados. Con todo, es muy extraño que funcione, aunque sea más o menos.
Ejercicio:
· Escribe los primeros 8 números de esta secuencia:
-------------------------------- 0, 3, 6, 12,…
· A cada número súmale 4 y escribe la secuencia resultante.· Ahora divide los resultados entre 10.
Tomemos como unidad la distancia que media entre la Tierra y el Sol. Por el momento no nos interesa saber cuánto vale; sólo necesitamos saber que dTierra-Sol = 1. La secuencia que obtuviste en el ejercicio es de las distancias los planetas al Sol según la ley Titius-Bode. ¿Qué tal funciona?
Nada mal, ¿no?
a. Un planeta nuevo
Los planetas que se ven a simple vista (todos hasta Saturno) se conocían desde la antigüedad. Urano fue el primer planeta que se descubrió por medio del telescopio.
En la noche del 13 de marzo de 1781 el astrónomo inglés William Herschel estaba observando estrellas y anotando sus posiciones con un telescopio que él mismo había construido, cuando vio "una estrella insólita, quizá una nebulosa o un cometa", según sus propias palabras. Como la supuesta estrella se movía pero no tenía ni rastro de cola (en caso de tenerla sería un cometa), Herschel concluyó que debía tratarse de un planeta nunca antes visto. Lo llamó "planeta de Jorge" en honor del rey Jorge III de Inglaterra. Los ingleses emplearon este horrible nombre por espacio de 50 años, pero ya desde 1781 Bode (el mismo Bode de la ley de Titius-Bode) había propuesto llamar al nuevo planeta Urano, padre de Saturno en la mitología romana.
Con mediciones más detalladas, en el lapso de un año se estableció que Urano se movía en una órbita aproximadamente circular (como todos los planetas) y a más de 18 veces la distancia de la Tierra al Sol. El valor exacto de la distancia de Urano al Sol es 19.18 unidades astronómicas.
Veamos cómo se incorpora Urano en la tabla de la ley de Titius-Bode.
Nada mal otra vez. El descubrimiento de Urano a una distancia aproximadamente igual al siguiente término de la serie de Titius-Bode les inspiró a los astrónomos mucha confianza en ésta, a pesar de que seguían sin saber por qué funcionaba.
a. El planeta ausente
Si examinaste las tablas con cuidado, te habrás dado cuenta de que no hay planeta que corresponda al término 2.8 de la serie. Los astrónomos tenían tanta confianza en la ley de Titius-Bode, que durante una conferencia astronómica internacional que se llevó a cabo en 1796 decidieron emprender la búsqueda de otro planeta a esa distancia del Sol.
b. El primer asteroide
Giuseppe Piazzi, astrónomo italiano que vivía en Palermo, no había asistido a la conferencia y no formaba parte del equipo que había emprendido la búsqueda del planeta ausente, razón por la cual es asombroso que, el 1 de enero de 1801, Piazzi descubriera con su telescopio un objeto astronómico que, según mediciones posteriores, resultó estar aproximadamente a esa distancia del Sol: 2.8 unidades astronómicas, entre la órbita de Marte y la de Júpiter.
El 24 de enero del mismo año Piazzi le escribió a su amigo Barnaba Oriani: "He anunciado esta estrella como un cometa, pero como no está acompañada de ninguna nebulosidad y su movimiento es lento y más bien uniforme, he vuelto a pensar si no será cualquier cosa en vez de un cometa. Esta conjetura me la guardaré bien antes de lanzarla al público. Cuando tenga un mayor número de observaciones intentaré calcular los elementos [de la órbita]".A mediados de febrero el objeto entró en el cielo diurno. Ya no era posible observarlo, y como no se podía predecir dónde iba a estar más adelante, el objeto se perdió. Pero no sin que antes no hubiera determinado Piazzi que debía de tratarse de un planeta, al cual bautizó como Ceres, diosa tutelar de Sicilia.
Tanto revuelo causó el descubrimiento y pérdida de Ceres, que muchos astrónomos se impusieron la tarea de recuperarlo cuando fuera posible, y hasta Napoleón, en el campo de batalla, discutió con Pierre Simon de Laplace, físico, astrónomo y matemático francés, cómo debía llamarse el nuevo astro y se congratuló de que el descubrimiento lo hubiera hecho un italiano.
El 7 de diciembre de 1801, casi un año después del descubrimiento, el astrónomo alemán Franz von Zach recuperó a Ceres basándose en la órbita calculada usando un método que había inventado poco antes el matemático Karl Friedrich Gauss para calcular órbitas a partir de muy pocas observaciones.Menú------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
