Descoperirea planetelor indepartate: Uranus,Neptun, si Pluton

Descoperirea planetei Uranus,Neptun, si Pluton reprezinta un exemplu al succesului unor observatii riguroase si sistematice, urmate sau chiar devansate de calcule facute cu multa rigoare si ingrijire.

Dupa ce a fost descoperita luneta,in secolul al XVII-lea,celor 5 planete cunoscute din antichitate si vizibile cu ochiul liber ( Mercur, Venus, Marte, Jupiter, Saturn) li s-au putut adauga alte corpuri ceresti noi care completau tabloul sistemului solar: primii 4 sateliti ai lui Jupiter,descoeriti de Galilei, in 1610, Titan, cel mai mare satelit al lui Saturn, descoperit de Huygens, in martie 1655, si inelul lui Saturn observat imperfect de Galilei si explicat corct in 1656, tot de Huygens. Dar in anii urmatori, cu toate progresele tehnicii de observatie, cu sporirea puterii de marire a lunetelor si telescoapelor,nu a mai aparut pe lista astrilor sistemului solar nici o descoperire noua.

Abia in 1781, observand sistematic diferitele regiuni ale cerului cu un telescop puternic, de constructie proprie, pentru a intelege mai bine structura Universului ,englezul William Herschel a remarcat in apropierea constelatiei Gemenii un astru nou.,Mai intai a crezut ca este o cometa. Dar in realitate, era vorba de o planeta, a carei orbita se situa dincolo de cea a lui Saturn.

Sir William Herschel (1738-1822) a studiat planetele si a contribuit cu observatiile sale remarcabile, la cunoasterea Universului. A aratat ca numeroase stele duble se rotesc reciproc dupa legile gravitatei. Arago il considera cel mai mare astronom al tuturor timpurilor.

Sora lui, Carolina Lucretia, era, la randul ei un excelent astronom ; ea a descoperit mai multe comete. Descoperirea din noaptea de 13 martie 1781,esentiala pentru mersul inainte al astronomiei planetare,nu era rodul hazardului. Ajutat de J. Alexander si de sora sa Carolina Herschel isi construia propriile telescoape si le incerca imediat in curte. Schitase proiectul grandios al catologarii tuturor stelelor duble care erau de magntudinea de pana la 8. Descoperind astrul, a recunoscut imediat ca nu era o stea obisnuita. Maskelyne, astronom regal la Greenwich, a raspandit stirea si au inceput numeroase observatii in Europa.

J.B.Bouchart deSaron, matematician , a aratat chiar din mai 1781ca periheliul astrului era cel putin egal cu de 14 ori distanta Pamant-Soare. A admis ca aceasta cometa fara “coama ”ar putea fi o noua planeta a sistemului solar.Dar mersul noii planete, al carei nume actual, Uranus, l-a inlocuit la scurt timp pe cel de Georgium Sidus.

Corelate cu observatii mai vechi (Uranus fusese confundata in trecut cu o stea fixa), duceau la constatarea ca previziunile miscarii acestei planete nu corespundeau cu relitatea in limita preciziei observatiilor . Diversi astronomi au incercat sa remedieze aceasta contradictie imbunatatind metodele de calcul. Descoperirea a produs mare valva pentru ca largea limitel sistemului solar.

Cu un telescop si mai perfectoionat , in vara lui 1789 a descoperit doi noi sateliti ai lui Saturn .Timp de mai multi ani a observat planeta Uranus si i-a determinat parametrii. W Herschel ramane unul dintre cei mai mari observatori ai cerului.

Desigur ca dupa moartea lui Herschel discutiile in jurul lui Uranus nu au incetat. Uranus fiind o planeta relativ stralucitoare, Bode s-a gandit “imediat”ca ea ar fi trebuit sa fie catalogata ca o stea de catre numeroase observatoare .

Astronomul Alexis Bouvard (1767-1843), celebru pentru precizia si rigurozitatea calculelor sale, a facut numeroase socoteli si in cele din urma a fost nevoit sa avanseze ipoteza ca probabil o planeta necunoscuta perturba miscarea lui Uranus. In 1845 J. C. Adams a perfectionat unele calcule pentru a ajunge la descoperirea noii planete, descoperire pe care o considera invitabila si foarte apropiata .

La 1 iunie 1846,le Verrier se baza pe o lege empirica a lui Bode pentru a fixa raza orbitei noii planete, aproximativ la dublul celei a lui Uranus si admitea ca planul orbitei cautate se confunda aproape cu ecliptica.Sprijinindu-se pe aceste ipoteze,cu ajutorul perturbatiilor constante in miscarea lui Uranus, el a putut evalua masa planetei stdiate, exentricitatea si orientarea axei orbitei salesi, in fine pozitia planetei pe traiectorie,la o epoca data. Galle a primit o scrisoare la data de 23 septembrie 1846,si cu toata opinia putin incurajatoare a directorului sau a intreprins cercetarea chiar in aceeasi seara, asistat de tanarul sau elev d`Arest. Folosind o harta noua a cerului, inca inedita, Galle a gasit chiar in acea seara planeta cautata, dar la 52min. de pozita indicata de Verrier.O noua observatie, efectuata a doua noapte, a aratat ca astrul s-a deplasat cu 1min.si ca era vorba intradevar de o planeta.In consecinta, Galle i-a scris imediat lui le Verrier, pentru a-I anunta succesul: “Planepa a carei pozitie ati indicat-oexista in mod real”.

Dupa ce a anuntat aceasta victoerie Academiei de Stiinte, la 5 octombrie 1846,le Verrier a incheiat cu cateva fraze oarecum ambitioase, dar a caror justete a fost confirmata prin descoperirea unei planete transneptuniene,Pluton, descoperire fcuta la 12 martie 1930, de C.W. Toumbaugh, la observtoul Lowell de Flagstaff,in Arizona: “Acest succes trebuie sa ne faca sa speram ca dupa 30 sau 40 de ani de observatii asupra noii planete, ea va putea fi folosita, la randul ei, pentru descoperirea celei care o urmeaza, in ordinea distantei fata de Soare ”.

In realitate, daca astronomii reeditand intr-un fel succesul lui Adams si le Verrier, putusera sa  prevada cu o oarecare precizie, pozitia lui Pluton, calculele lor erau bazate mai ales pe perturbatiile reziduale ale miscarii lui Uranus,cele ale ale lui Neptun fiind inca dificil de apreciat, pentru ca de la descoperirea ei, Neptun nu parcusese decat 2/3 din orbita ei. Datorita stralucirii ei foarte slabe (magnitudine 15), Pluton nu putea fi observata decat cu instrumente foarte puternice . Descoperirea acesteia a fost realizata de altfel print-o metoda foarte modern, in care s-a folosit blink-microscopul.

Descoperirile ultimelor trei planete ale sistemului solar(Uranus, Neptun, Pluton) au o trasatura comuna: ele ilustreaza eficacitatea cercetarii stiintifice metodice,condusa cu rabdare si cu riguare, demonstreaza eficienta observarii sistematice a cerului,atesta exploatarea atenta a legilor mecanicii ceresti, dovedesc ce inseamna folosirea observariilor anterioare si a calculelor precise. Sunt exemple uimitoare ale puterii metodei stiintifice, aplicata rational si riguros. Rezultatul unei cercetari de ultima ora, care suna ca o surpriza , consta in descoperirile astronomice ale lui Galilei, printre care si observarea Caii Laptlui si a structurii ei stelare au fost facute in intervalul 1609-1613. Nu se putea banui ca in 1612 Galilei a depistat planeta Neptun, desi pe vremea aceea nu se cunostea nici planeta Uranus. Dar se pare ca Galilei a consemnat de doua ori pozitia planetei Neptun in registrul sau de observatii.

Faptele a doi cercetatori moderni in ale astronomiei, C.Kowal si S. Drake au dus la o comunicare la data de 9 septembrie 1980 in care consemnau urmatoarele: cu luneta lui, cu care putea vedea astri ce aveau luminozotatea lui Neptun(magnitudine 8), dar cu care avea o deschidere a campului foarte mica (abia cat o lumatate de Luna plina ), Galilei nu putea sa descopere planeta decat din intamplare. Kowal si Drake cautau sa determine cu precize perturbatiile suferite de Neptun pentru a evalua masa exacta a lui Pluton si, mai ales pentru a vedea daca nu cumva exista si a zecea planeta. Kowal si Drake au hotarat sa lamareasca situatia cu ajutorul unui calculator electronic din Italia cu care au trasat o pozitie a lui Neptun la epoca observatiilor lui Galilei. Cu documentul in mana ei au constatat cu uimire ca la sfarsitul anului 1612 si inceputul lui 1613 Neptun era in stransa conjunctie cu Jupiter in constelatia Fecioarei.Dar Galilei era un observator asiduu al lui Juputer . In plus in acea perioada el nota in fieare noapte senina pozitia satelitilor acestei planete.

Intre 28 decembrie 1612 si 30 ianuarie1613 Neptun se gasea la 15min. de Jupiter. Exact la 28 decembrie 1612, ora 3 si 46 min, Galilei a vazut un astru relativ luminos la dreapta lui Jupiter si l-a consemnat. Sa fi fost Neptun? La 27 ianuarie 1613, ora 23, Galilei observa la 20 de raze jupiteriene distanta un astru de magnitudine 7. A doua zi la 28 ianuarie, steaua era tot acolo, dar o alta cu ceva mai putin luminoasa o insotea. In acel loc se gasea Neptun, zice calculatorul. Astfel apare o diferenta de 1 min intre ceea ce consemneaza Galilei si ce spune calculatorul electronic, dar se stie ca Neptun este supus unei perturbatii orbitale.

Ceea ce mira este faptul ca Galilei nu l-a insemnt pe Neptun in desenele sale din 27 innuarie. Planeta care se misca cu 22sec. pe zi ar fi trebuit sa fie la fel de vizibila in acea zi(daca nu o fi fost o foarte slaba nebulozitate a cerului) sau poate Galilei nu i-a acordat atentie in acea zi?!

Se poate oare spune ca Galilei a observat planeta Neptun cu aproape 243 ani inainte de Galle?

In 1702 Neptun s-a aflat din nou in apropierea lui Jupiter. O fi fost consemnat acest lucru in vreun document?

Referat: Legea apelor geotermale, termale si munerale nr. 107 din 25 septembrie 1996 Lucrare: Strategii in domeniul gospodaririi apelor - apa ca resursa si factor de mediu

Geograful poate trage concluzii despre caracteristicile si rolul componentilor amintiti numai, si numai daca, ii examineaza in “marime forma si manifestare naturala, reala”. De ex. efectele climatice ale unei mase de aer nu pot fi evaluate fara a se cunoaste volumul, intinderea, inaltimea (forma si dimensiunile) “incarcatura” cu vapori de apa, particule minerale s.a., directia de deplasare, viteza, variatia interna a presiunii atmosferice, temperatura s.a. (complexitatea reala); multe dintre aceste caracteristici nu pot fi explicate daca nu sunt corelate cu proprietatile termice, hidrice si orografice ale locului (suprafetei) de formare, cu particularitatile teritoriul tranzitat si cu modul in care acesta isi pune amprenta asupra caracteristicilor sale (localizarea in spatiul concret).

Cunoasterea individualitatii geocomponentale prin utilizarea conceptelor de “masa”, “complexitate reala” si “localizare in spatiul concret” diferentiaza evident demersul geografic de cel preponderent analitic specific altor discipline. In concluzie, masa, complexitatea reala si localizarea exprima dimensionarea geografica a  realitatii.

Geograful studiaza faptele individuale sub aspect asociativ. Geograful studiaza geocomponentii prin efectele lor cumulative; nu “individualul” (roca, raul, specia de planta, individul uman, locuinta etc.) ci “asociativul” (structura litosferica sau geomorfica, sistemul de drenaj, asociatia vegetala, comunitatea umana, asezarea omeneasca etc) confera substanta si legitimitate demersului geografic intrucat proprietatile lor (masa, complexitatea reala etc.) nu pot fi explicate decat prin corelare reciproca si prin raportarea fiecaruia la toti ceilalti. Astefel, pedologul cerceteaza solul ca “mijloc de productie” prin prisma fertilitatii si a modalitatilor de sustinere sau amplificare a respectivei calitati; geograful, fara a ignora aceste aspecte-cu implicatii economice, “vede” in sol informatii pretioase despre conditiile geografice trecute in care s-a format, precum si un “factor” integrat in structura si dinamica actuala a teritoriului, prin efectele microclimatice, hidrice, geomorfice, ecologice, economice. Drept urmare, criteriilor anterioare se adauga si cerinta ca fiecare geocomponent sa fie studiat in calitate de “produs” si “factor” al complexului teritorial

Nivelul geosferic de organizare

3.1.Geosferele ca forme de structurare materiala si evolutiva

(Geo)sferele sunt expresia unui mod universal de structurare a materiei. La originea sa stau legile de atractie, miscare si evolutie a corpurilor cosmice iar elementul comun este faptul ca structurile rezultate respecta coordonatele majore ale geometriei sferice reflectata intr-o serie de “tipare” definitorii: forma (cvasisferica), structurarea interna sub forma de “invelisuri” concentrice, orbite si miscari cu traiectorii circulare si elipsoidale s.a. Geosferele s-au format prin procesul de diferentiere dinamica a materiei telurice in campul gravitational in raport cu greutatea si densitatea specifica a elementelor chimice. Astfel, prin dispunerea materiei grele in nucleu (12-18 g/cm³) si migrarea celei cu densitate redusa spre suprafata (2,5 g/cm³, in scoarta) a rezultat structura zonal concentrica a Terrei.

Originalitatea modelului (geo)sferic terestru Desigur ordonarea zonal-concentrica a materiei nu este specifica doar Terrei. Majoritatea corpurilor cosmice poseda acest tip de structurare insa modelul terestru este substantial inedit. Deosebirea majora consta in faptul ca in timp ce la alte planete din sistemul solar invelisurile intretin doar un contact pasiv, cu slabe interactiuni fizice, in cazul Pamantului, geosferele sunt activ interconectate si inscrise in ample procese coevolutive si sinergetice generatoare de noi structuri cu proprietati emergente.

Conditii geoecologice ale formarii I.G