Informacje
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Informacje > Nowinki 2000-2002 > Astronomia > Nowinka z dn. 11-01-2001  
 Jesteś tutaj
nowinka:
Dwieście lat planetoid
autor:
Jarosław Włodarczyk
z dnia:
11-01-2001





Dwieście lat planetoid
200 lat temu po raz pierwszy udało się astronomom udowodnić, że między orbitami Marsa i Jowisza krążą nieduże ciała niebieskie. Dziś nazywamy je planetoidami, asteroidami lub planetkami (w starszej polskiej nomenklaturze astronomicznej można znaleźć określenie "planety drobne") i znamy ich tysiące. Tymczasem pierwszą planetoidę odkrył w nocy 1 stycznia 1801 r. sycylijski astronom, Giuseppe Piazzi (1746-1826). Nadał jej imię Ceres, rzymskiej odpowiedniczki Demeter, bogini Sycylii, a właściwie Ceres Ferdinandea, jako że budowę i wyposażenie obserwatorium w Palermo zawdzięczał hojności swego królewskiego patrona, Ferdynanda IV Burbona.

Giuseppe Piazzi (1746-1826) wskazuje na nowo odkrytą Ceres.
Giuseppe Piazzi (1746-1826) wskazuje na nowo odkrytą Ceres.
Historia poszukiwań ciała niebieskiego między orbitami Marsa i Jowisza ma swe korzenie we wstępie do astronomii, opublikowanym przez młodego niemieckiego astronoma z Obserwatorium Berlińskiego, Johanna Elerta Bodego (1747-1826), w 1772 r. Sześć lat wcześniej profesor fizyki na Uniwersytecie w Wittenberdze, Johann Daniel Titius (1729-1796), przełożył na język niemiecki dzieło Contemplation de la nature francuskiego przyrodnika Charlesa Bonneta. Modyfikując nieco jego tekst - co w tamtych czasach było nagminne w przypadku tłumaczeń - pokazał, że średnie odległości planet od Słońca stosują się do pewnego wzoru:

dla Merkurego: 0 + 4 = 4

dla Wenus: 3 + 4 = 7

dla Ziemi: 6 + 4 = 10

dla Marsa: 12 + 4 = 16

dla Jowisza: 48 + 4 = 52

dla Saturna: 96 + 4 = 100.

Liczba po znaku równości odpowiada w przybliżeniu promieniowi orbity planety, wyrażonemu w jednostkach astronomicznych i pomnożonemu przez 10. "Co za wspaniały związek!" - wykrzyknął (na piśmie) Titius i zwrócił uwagę, że brakuje ciała niebieskiego, odpowiadającego pozycji 24 + 4 = 28, pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Według Titiusa mogło to być miejsce przeznaczone dla nie odkrytych jeszcze satelitów Marsa. Ale Bode był znacznie bardziej radykalny: przerwa ta wskazuje na nieznaną dotąd planetę.

Dziewięć lat później William Herschel (1738-1822) odkrył kolejną planetę Układu Słonecznego - Urana. I w tym przypadku orbita nowej planety spełniała regułę Titusa-Bodego: krążyła w odległości od Słońca równej w przybliżeniu 192 + 4 = 196. Zwróciło to uwagę barona Franza Xavera von Zacha (1754-1832), astronoma z Gothy, który w 1787 r. podjął poszukiwania nieznanej planety między Marsem i Jowisze. Bez sukcesu. Nie zarzucił jednak całkowicie tego pomysłu. Dwanaście lat później, jesienią 1799 r. von Zach odwiedził niemieckich astronomów, namawiając ich na podjęcie wspólnych poszukiwań. 21 września 1800 r., podczas spotkania w domu J. H. Schrötera (1745-1816), dyrektora Obserwatorium Lilienthal w pobliżu Bremy, sześciu astronomów zdecydowało o powołaniu do życia "policji niebieskiej", w której skład wchodziłoby 24 znanych obserwatorów z całej Europy. Mieli oni przeczesywać niebo - w obszarze gwiazdozbiorów zodiakalnych - w poszukiwaniu ukrywającego się między 4 a 5 planetą ciała niebieskiego. Na liście tej znalazł się mnich Giuseppe Piazzi.

Sycylijski astronom przeprowadzał w tym czasie systematyczne i bardzo dokładne obserwacje położeń gwiazd, kompletując nowy ich katalog (pierwsze jego wydanie z 1803 r. zawierało 6748 gwiazd). Pierwszej nocy XIX w., nic jeszcze nie wiedząc o tym, że został wybrany do łowów na nieznaną planetę, wyznaczał pozycję kolejnej gwiazdy w konstelacji Byka, gdy koło niej spostrzegł obiekt ósmej wielkości gwiazdowej, którego nie było w żadnym katalogu. Pomiar współrzędnych obiektu podczas następnej nocy pokazał, że prawdopodobnie się on porusza. Piazzi był zrazu przekonany, że zaobserwował nową gwiazdę lub kometę i tak swe odkrycie opisał w listach do swego przyjaciela, Barnaby Orianiego, oraz Bodego z 24 stycznia 1801 r.

Około połowy lutego obiekt zniknął w promieniach słonecznych. By ustalić, w którym miejscu nieba należy szukać "komety", gdy oddali się od Słońca, Piazzi podjął próbę obliczenia jej orbity na podstawie zmierzonych położeń. Ale żadna parabola - naturalna orbita kometarna - do nich nie pasowała. Natomiast okrąg o promieniu 24 + 4 wydawał się odpowiedni. Choroba nie pozwoliła jednak kontynuować Piazziemu badań. Ostatecznie dokładna orbita obiektu została wyznaczona - dzięki opracowaniu nowej metody określania orbity z kilku obserwacji - w listopadzie przez młodego matematyka Carla Friedricha Gaussa (1777-1885). Baron Zach odnalazł zagubione ciało nad ranem pierwszego dnia 1802 r., w miejscu, które wskazał Gauss.

Szybko się okazało, że nawet w okularach najpotężniejszych teleskopów obiekt pozostaje punktowym źródłem światła. A zatem jego rozmiary musiały być znacznie mniejsze niż średnice planet czy nawet Księżyca. Co więcej, podobnie rzecz się miała z drugim tego rodzaju ciałem, odkrytym przez H. W. M. Olbersa (1758-1840) 28 marca 1802 r. i nazwanym przez niego Pallas. William Herschel zaproponował, by nową klasę obiektów astronomicznych nazwać asteroidami - "gwiazdobodobnymi". Dziś wiemy, że średnica Ceres wynosi około 934 kilometrów (jest ona największą z planetoid), a Pallas - mniej więcej 526 kilometrów, podczas gdy Księżyca sięga 3476 kilometrów.

Heinrich Wilhelm M. Olbers (1758-1840)
Heinrich Wilhelm M. Olbers (1758-1840)
Olbers był pierwszym, który sformułował hipotezę powstania planetoid. W liście do Herschela napisał: "Jest całkiem prawdopodobne, że Ceres i Pallas są zaledwie dwoma fragmentami albo odłamkami jakiejś większej planety, która niegdyś krążyła pomiędzy Marsem i Jowiszem, mając rozmiary zbliżone do innych planet. I zapewne miliony lat temu, za sprawą zderzenia z kometą lub wewnętrznego wybuchu, rozpadła się na kawałki".

Kolejne dwie asteroidy zostały odkryte 1 września 1804 (Juno przez Karla Hardinga) i 29 marca 1807 r. (Westa przez Olbersa). Warto dodać, że w pierwszych obserwacjach planetoid piękną kartę zapisali polscy astronomowie. Jan Śniadecki , pozostając w łączności z baronem Zachem, śledził Ceres i Pallas. Podobnie swój czas poświęcał Ceres, Pallas i Weście Marcin Poczobutt-Odlanicki, współpracując ze Śniadeckim i Zachem. Ale po zidentyfikowaniu czwartej asteroidy w 1807 r. przez długie lata ich liczebność się nie powiększała. Kolejną planetoidę dostrzeżono dopiero w 1847 r. i wówczas worek z odkryciami się rozwiązał.

Jarosław Włodarczyk
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach