Durante milhares de anos, as pessoas observaram Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno a olho nu. Mas
Relações Matemáticas
Antes de Isaac Newton descobrir as leis da gravidadeos astrônomos encontraram objetos espaciais usando sua visão e recorrendo à ajuda de um telescópio. Mas seu trabalho permitiu considerar a relação entre os corpos celestes do sistema solar na forma de expressões matemáticas. Isso permitiu que os astrônomos fizessem previsões sobre planetas, cometas e outros objetos usando fórmulas bem definidas.
Por exemplo, se a órbita do planeta e da luacorrespondem às leis de Newton, mas não às observações diretas, então os cientistas podem assumir que algum objeto desconhecido está exercendo gravidade adicional no sistema. Por exemplo, foi isso que permitiu aos astrônomos concluir sobre a existência de Netuno.
O planeta Netuno, descoberto em 1846 usando muitos cálculos matemáticos, visto durante o sobrevoo da Voyager 2 em 1989. Fonte: NASA/JPL/Voyager-ISS/Justin Cowart
Usando cálculos matemáticos sobre influênciagravidade de um objeto desconhecido na órbita de Urano, o matemático francês Urbain Le Verrier previu a existência do oitavo planeta do sistema solar.Isso aconteceu em 1846, e 143 anos depois, a sonda Voyager 2 observou Netuno em primeira mão.
Procure por Vulcano
Em 1859, Le Verrier usou o mesmocálculos matemáticos e tentou explicar a perturbação da órbita de Mercúrio. Ele sugeriu que o pequeno planeta Vulcano poderia orbitar perto o suficiente do Sol para ser obscurecido pela luz solar, mas grande o suficiente para interromper a órbita de Mercúrio.
“Se você acredita na teoria da gravidade de Isaac Newton, entãoa descoberta de uma ligeira oscilação no meio da órbita de Mercúrio, que não pode ser explicada pela atração de Vênus ou da Terra, tem apenas uma interpretação. Pode haver um planeta não descoberto ou um grupo de asteróides que não podem ser observados da Terra devido à sua proximidade com o Sol ”, compartilhou Tom Levenson, professor de jornalismo científico do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em entrevista à National Geographic.
Foto do vulcão: Wikimedia Commons
Esta nova teoria da oscilação orbital de Mercúriomarcou o início do período da "vulcanomania" na segunda metade do século XIX. Astrônomos amadores e cientistas profissionais foram à procura do suposto planeta, e alguns até afirmaram tê-lo visto com seus próprios olhos.
A primeira dessas "observações" foi feitaAstrônomo amador francês Edmond Modest Lescarbault em 1859. Trabalhando em um observatório improvisado montado em um galpão de quintal, ele apontou seu telescópio para o Sol e viu o que parecia ser um planeta minúsculo e redondo. Mais tarde, ele compartilhou suas observações com Le Verrier, e sua reputação desempenhou um papel - todos estavam convencidos da existência de Vulcano. Além disso, dada aquela época, os cientistas tinham poucas razões para duvidar da descoberta. O fato é que se encaixa perfeitamente na ideia predominante do Universo, baseada nas leis da gravidade de Newton.
O que sabemos sobre um planeta inexistente?
Acredita-se que a massa do vulcão devecorrespondem à massa de Mercúrio para exercer um efeito gravitacional sobre o "vizinho". No entanto, Le Verrier acreditava que isso não era suficiente e estava inclinado a acreditar que um grupo de asteróides era indispensável.
No entanto, as observações e registros de Lescarbaultque ele mantinha sobre eles, forneceu ao matemático dados importantes para que ele pudesse tentar determinar a órbita de Vulcano, a distância do Sol e outras características. A partir desses dados, Le Verrier calculou uma órbita aproximadamente circular do planeta. Ele estimou a distância de Vulcano da estrela em cerca de 21 milhões de km. Como você sabe, Mercúrio tem a órbita mais excêntrica entre todos os planetas do sistema solar, mas em sua maior aproximação do Sol no periélio, é de cerca de 45,8 milhões de km.
Le Verrier calculou o período de revolução:o cientista levou cerca de 19 dias e 18 horas com uma inclinação orbital de cerca de 12 graus e 10 minutos em relação à eclíptica. Antes de sua morte em 1877, o matemático fez várias tentativas de prever o trânsito de Vulcano pelo Sol antes de sua morte, mas isso não deu em nada.
Além dos cálculos de Le Verrier, pouco mais poderia serdizer com certeza sobre um planeta que, afinal, realmente não existia. Se existisse, seria muitas vezes mais quente que Mercúrio, já que estava duas vezes mais próximo do Sol. Pode ser por isso que alguns observadores que afirmaram ter visto Vulcano afirmaram que ele tinha uma tonalidade avermelhada.
Quem enterrou a busca por Vulcano?
Embora as leis de Newton tenham sido úteis para preverefeitos gravitacionais, eles não são a verdade última. Assim, quando Albert Einstein começou a desenvolver sua teoria geral da relatividade, o elusivo planeta Vulcano era muito importante para ele.
O fato é que Mercúrio foi um "campo de testes" paradesenvolvimento de sua teoria geral da relatividade. Se ela pudesse explicar a oscilação da órbita de Mercúrio sem "confiar" na existência de Vulcano, ela não só resolveria um grande mistério em astronomia e física. A relatividade geral substituiu completamente Newton e suas leis de movimento e gravidade na descrição do Universo.
A descoberta chave da teoria geral da relatividadeA ideia de gravidade de Einstein era mais do que apenas uma força entre dois corpos, como acreditava Newton. Para Einstein, isso era consequência da "imersão" da massa no "tecido" do que ele chamava de espaço-tempo.
De acordo com os fundamentos da teoria geral da relatividade,espaço e tempo não são estáticos, mas dinâmicos e sujeitos a mudanças. Como isso acontece depende da presença e movimento de matéria e energia. Uma enorme massa como o Sol cria curvas no espaço-tempo. É normal que a estrela afete o movimento dos objetos. Por exemplo, na órbita de Mercúrio.
Sem espaço-tempo curvoalguma outra massa, como o planeta Vulcano, que o fará oscilar. Mas, de acordo com a relatividade geral, Mercúrio se comporta exatamente como Einstein previu. Como resultado, mais de 100 anos após a publicação da teoria geral da relatividade, o planeta Vulcano permaneceu hipotético e não o procurou mais.
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