Durante miles de años, la gente ha observado a Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno a simple vista. Pero
Relaciones Matemáticas
Antes de que Isaac Newton descubriera las leyes de la gravedadlos astrónomos encontraron objetos espaciales usando su vista y recurriendo a la ayuda de un telescopio. Pero su trabajo permitió considerar la relación entre los cuerpos celestes del sistema solar en forma de expresiones matemáticas. Esto permitió a los astrónomos hacer predicciones sobre planetas, cometas y otros objetos usando fórmulas bien definidas.
Por ejemplo, si la órbita del planeta y la lunacorresponden a las leyes de Newton, pero no a observaciones directas, entonces los científicos pueden suponer que algún objeto desconocido está ejerciendo gravedad adicional sobre el sistema. Por ejemplo, esto es lo que permitió a los astrónomos concluir sobre la existencia de Neptuno.
El planeta Neptuno, descubierto en 1846 mediante muchos cálculos matemáticos, como se vio durante el sobrevuelo de la Voyager 2 en 1989. Fuente: NASA/JPL/Voyager-ISS/Justin Cowart
Usar cálculos matemáticos sobre la influenciala gravedad de un objeto desconocido en la órbita de Urano, el matemático francés Urbain Le Verrier predijo la existencia del octavo planeta del sistema solar.Esto sucedió en 1846, y 143 años después, la sonda Voyager 2 observó a Neptuno de primera mano.
Buscar Vulcano
En 1859, Le Verrier usó el mismocálculos matemáticos y trató de explicar la perturbación de la órbita de Mercurio. Sugirió que el diminuto planeta Vulcano podría orbitar lo suficientemente cerca del Sol como para ser oscurecido por la luz solar, pero lo suficientemente grande como para interrumpir la órbita de Mercurio.
“Si crees en la teoría de la gravedad de Isaac Newton, entoncesel descubrimiento de un ligero bamboleo en medio de la órbita de Mercurio, que no puede explicarse por la atracción de Venus o la Tierra, tiene una sola interpretación. Puede haber un planeta sin descubrir o un grupo de asteroides que no se pueden observar desde la Tierra debido a su proximidad con el Sol”, compartió Tom Levenson, profesor de periodismo científico en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, en una entrevista con National Geographic.
Foto del volcán: Wikimedia Commons
Esta nueva teoría del bamboleo orbital de Mercuriomarcó el comienzo del período de "volcanomanía" en la segunda mitad del siglo XIX. Astrónomos aficionados y científicos profesionales han ido en busca del supuesto planeta, y algunos incluso han afirmado haberlo visto con sus propios ojos.
La primera de estas "observaciones" se hizoEl astrónomo aficionado francés Edmond Modest Lescarbault en 1859. Trabajando en un observatorio improvisado instalado en un cobertizo del patio trasero, apuntó su telescopio hacia el Sol y vio lo que parecía ser un planeta diminuto y redondo. Más tarde, compartió sus observaciones con Le Verrier, y su reputación jugó un papel: todos estaban convencidos de la existencia de Vulcano. Además, dada esa era, los científicos tenían pocas razones para dudar del descubrimiento. El caso es que encaja perfectamente en la idea imperante del Universo, basada en las leyes de la gravedad de Newton.
¿Qué sabemos de un planeta inexistente?
Se cree que la masa del volcán debecorresponden a la masa de Mercurio para ejercer un efecto gravitacional sobre el "vecino". Sin embargo, Le Verrier creía que esto no era suficiente y se inclinaba a creer que un grupo de asteroides era indispensable.
Sin embargo, las observaciones y registros de Lescarbaultque guardaba sobre ellos, proporcionó al matemático datos importantes para que pudiera intentar determinar la órbita de Vulcano, la distancia al Sol y otras características. A partir de estos datos, Le Verrier calculó una órbita aproximadamente circular del planeta. Estimó la distancia de Vulcano a la estrella en unos 21 millones de kilómetros. Como saben, Mercurio tiene la órbita más excéntrica entre todos los planetas del sistema solar, pero en su punto más cercano al Sol en el perihelio, mide unos 45,8 millones de km.
Le Verrier calculó el período de revolución:el científico tardó unos 19 días y 18 horas con una inclinación orbital de unos 12 grados y 10 minutos con respecto a la eclíptica. Antes de su muerte en 1877, el matemático hizo varios intentos de predecir el tránsito de Vulcano a través del Sol antes de su muerte, pero no dio resultado.
Aparte de los cálculos de Le Verrier, poco más podríadecir con certeza sobre un planeta que, al fin y al cabo, en realidad no existió. Si existiera, sería muchas veces más caliente que Mercurio, ya que estaba más del doble de cerca del Sol. Esta puede ser la razón por la que algunos observadores que afirmaron haber visto a Vulcano afirmaron que tenía un tono rojizo.
¿Quién enterró la búsqueda de Vulcano?
Aunque las leyes de Newton fueron útiles para predecirefectos gravitatorios, no son la verdad última. Entonces, cuando Albert Einstein comenzó a desarrollar su teoría general de la relatividad, el escurridizo planeta Vulcano era muy importante para él.
El hecho es que Mercurio fue un "campo de pruebas" paradesarrollo de su teoría general de la relatividad. Si pudiera explicar el bamboleo de la órbita de Mercurio sin "confiar" en la existencia de Vulcano, no solo resolvería un gran misterio en astronomía y física. La relatividad general reemplazó por completo a Newton y sus leyes de movimiento y gravedad en la descripción del Universo.
El descubrimiento clave de la teoría general de la relatividadLa idea de Einstein de la gravedad era más que una simple fuerza entre dos cuerpos, como creía Newton. Para Einstein, esto fue una consecuencia de la "inmersión" de la masa en el "tejido" de lo que él llamó espacio-tiempo.
Según los fundamentos de la teoría general de la relatividad,el espacio y el tiempo no son estáticos, sino dinámicos y sujetos a cambios. Cómo sucede esto depende de la presencia y el movimiento de la materia y la energía. Una enorme masa como el Sol crea curvas en el espacio-tiempo. Es normal que la estrella afecte el movimiento de los objetos. Por ejemplo, en la órbita de Mercurio.
Sin espacio-tiempo curvoalguna otra masa, como el planeta Vulcano, que hará que se tambalee. Pero según la relatividad general, Mercurio se comporta exactamente como predijo Einstein. Como resultado, más de 100 años después de la publicación de la teoría general de la relatividad, el planeta Vulcano permaneció hipotético y ya no lo buscó.
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