Los descubrimientos de Urano y Neptuno

Los descubrimientos de Urano
y Neptuno
por José Bosch
 William Herschel
 El descubrimiento de Urano
 Primeras estimaciones orbitales de Anders
Lexell
 Seguimiento de Urano por Alexis Bouvard
 Urbain Jean Joseph Leverrier. Sus hipótesis
 John Couch Adams y George Biddell Airy
 Johann Gottfried Galle y el descubrimiento de
Neptuno
 La polémica
 Referencias
William Herschel (1738-1822)
 Herschel está reconocido como el padre
de la astronomía amateur.
 Fue el mejor y mayor constructor de
telescopios de su tiempo.
 El reflector más grande que construyó
tenía 40 pies de focal (12.2 m) y una
apertura de 49’’ (124.5 cm).
 Su descubrimiento más importante lo
hizo con un telescopio de 6.2’’ (15.7
cm) de apertura.
El descubrimiento de Urano
 El 13 de marzo de 1781 Herschel, con
su telescopio de 6.2’’ escrutó las
estrellas vecinas a H Geminorum y
encontró una estrella mucho más
brillante que las demás que tenía
catalogadas.
 Al cambiar de aumentos notó un
cambio apreciable en el tamaño.
 Notificó a la Royal Society de Londres el
descubrimiento de un cometa.
Posición de Urano
Elementos orbitales de Anders
Lexell
 El nuevo planeta fue observado por
Messier quien dijo que no se trataba de
un cometa.
 Lexell, en el observatorio de San
Petesburgo, estimó un periodo orbital
entre 82 y 83 años.
 La distancia media al Sol era de 18.9
unidades astronómicas.
El nombre del nuevo planeta
 Herschel sugirió Georgium Sidus (la
estrella de Jorge)
 Jean Bernouilli Hypercronius (arriba de
Saturno)
 E. Prosperin Neptuno
 Lalande quiso llamarlo Herschel
 E. Bode optó por Urano (padre de
Saturno)
A. Bouvard y Urano
 La trayectoria de Urano antes de 1781
era incompatible con las observaciones
posteriores a 1820 según A. Bouvard.
 T.J. Hussey fue el primero en sugerir un
cuerpo que perturbara el movimiento
de Urano y pidió ayuda a G. Airy (Royal
Observatory en Greenwich).
Urbain Le Verrier (1811-1877)
 Fue un destacado estudiante de
química que se pasó después a la
mecánica celeste.
 Aceptó un puesto en el Observatorio de
París y acabó dirigiéndolo.
 Le Verrier usó la teoría de
perturbaciones y el cálculo de órbitas
formulado por Gauss.
Hipótesis de Le Verrier
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Existencia del eter
Un satélite masivo de Urano
Una alteración de la ley de la gravedad
Un cometa que colisionó con Urano
Un planeta desconocido
Supuso que el nuevo planeta se
encontraría a 38 u.a. de acuerdo a la
ley de Bode
Hipótesis de Le Verrier
J. C. Adams y G. Airy
 John Couch Adams fue un matemático
brillante de Cambridge y en 1841
empezó su interés por el problema.
 Adams pensaba que el posible planeta
se hallaba a 38 u.a. de acuerdo a la ley
de Bode.
 En 1845 Adams sabía donde habría que
apuntar el telescopio para encontrar el
nuevo planeta.
 Adams pidió permiso al astrónomo real
G. Airy para usar el observatorio de
Greenwich.
 Airy nunca llegó a recibir a Adams y era
una persona muy celosa con el trabajo
diario en el Royal Observatory.
 Airy habló en 1845 con un aficionado
(W. Lassell) al que adjuntó los datos de
Adams.
 Lassell nunca llegó a observar porque
los papeles de Airy los tiró la criada.
 Adams al final convenció a Challis,
director del observatorio, para realizar
la búsqueda.
 En agosto y septiembre de 1846 Challis
buscó por la zona indicada y no
encontró nada.
Jean Gottfried Galle
 El 31 de agosto de 1846, Le Verrier, tras
presentar su memoria a la Academia de
Ciencias francesa y en vista del fracaso
de Challis escribió a J. G. Galle del
observatorio de Berlin.
 El 23 de septiembre recibió la carta y
ese mismo día obtuvo el permiso de
Johann Encke para usar el telescopio.
Esa misma noche se descubrió el
planeta a menos de 1º. La predicción
de Adams lo situaba a 12º.
Posición de Le Verrier
La polémica
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Búsqueda de un nombre:
Galle sugirió “Janus”
Challis propuso “Oceanus”
Le Verrier optó por “Le Verrier”. Los
ingleses amenazaron con cambiar a
Urano de nombre y rebautizarlo como
“Herschell” y al final se optó por
“Neptuno” y los ingleses volvieron a
Urano.
 Airy y Challis desperdiciaron su
oportunidad por negligencia y el
primero jamás confió en Adams.
 ¿Por qué Lassell no hizo nada?
 ¿Por qué Adams no emprendió una
búsqueda por su cuenta?
 Entre Francia e Inglaterra hubo
polémica por la prioridad del
descubrimiento.
 Al final el descubrimiento recayó sobre
los tres: Galle, Le Verrier y Adams.
 El 10 de octubre de 1846 Lassell
descubrió una luna de Neptuno, que
más tarde se llamaría Triton.
 Sears Cook Walker, astrónomo
americano y Petersen en Alemania
empezaron a hacer una recopilación de
cartas celestes de la época de Lalande.
 Concluyeron que el 8 y 10 de mayo de
1795 Lalande observó Neptuno.
 Walker rehizo el cálculo con los datos
de Lalande y encontró que la distancia
de Neptuno al Sol era 30 u.a.
Adams
Le Verrier
Walker
Semieje mayor 37.25
(ua)
36.15
30.25
Excentricidad
0.1206
0.1076
0.0088
Periodo orbital
(años)
227.3
217.387
166.381
Masa (Sol=1)
1/6666
1/9300
1/15000
Longitud del
perihelio
299º11’ 284º15’
0º12’25’’
 En 1988 se descubrieron unos artículos
del Royal Observatory de Greenwich
robados por el astrónomo Olin J. Eggen
y aparecidos tras su muerte.
 Los historiadores de la ciencia que
revisaron los artículos llegaron a la
conclusión de que Adams no merece la
misma categoría que Le Verrier, pues
aquel nunca dio por seguros sus
cálculos.
 Donde sí fallaron los dos astrónomos
fue en la predicción de la distancia de
Neptuno al Sol.
 Resultó estar unas 7 u.a. más cerca de
lo previsto y por tanto un claro
desacuerdo con la ley de Bode.
 En junio de 1847 Adams y Le Verrier se
conocieron personalmente y entre ellos
surgió una gran amistad.
Referencias
 Morton Grosser. The discovery of
Neptune. Dover publications. New York.
1979.
 http://en.wikipedia.org/wiki/Uranus
 http://en.wikipedia.org/wiki/Neptune