La scoperta di Urano fu un evento importante e avvenne nel 1781. Ciò è stato fatto da William Herschel, un astronomo inglese. E questo è avvenuto grazie alla sua diligenza, osservazione e determinazione.

William Herschel - astronomo e scopritore del pianeta Urano.

William Herschel è una delle persone più famose dell'astronomia. A lui si devono numerose scoperte, tra cui quelle dei satelliti di Urano, Titania e Oberon. Tuttavia, il destino di quest'uomo fu molto difficile, perché inizialmente era musicista in un'orchestra militare e scrisse 24 sinfonie! Nacque in Germania nel 1738 e si trasferì in Inghilterra nel 1775, mentre prestava servizio nell'esercito con il suo reggimento, da dove partì per amore della musica.

Il percorso di Herschel verso l'astronomia era tortuoso. Dapprima si interessò alla teoria matematica della musica, e la matematica lo portò all'ottica, e qui si interessò all'astronomia. E poiché era povero e non poteva permettersi di acquistare un telescopio già pronto, nel 1773 iniziò a lucidare specchi e a costruire telescopi per sé e per la vendita. Il suo primo telescopio aveva una focale di 7 piedi (circa 2 metri), con il quale iniziò subito a studiare il cielo.

La regola principale di Herschel durante le osservazioni era semplice: non lasciare un solo, anche minuscolo pezzo di cielo non studiato. Il piano, ovviamente, è grandioso e nessuno lo ha mai fatto prima. Fu aiutato dalla sorella Caroline Herschel, che anche lei lasciò il segno nella storia dell'astronomia grazie al suo lavoro dedicato con il fratello.

Scoperta di Urano

Dopo 7 anni di persistente osservazione del vasto cielo, il 13 marzo 1781, William puntò il suo telescopio da 7 piedi verso l'area tra le costellazioni dei Gemelli e del Toro. E fu molto sorpreso quando una delle stelle accanto a ζ Tauri apparve davanti a lui non come un punto luminoso, ma si trasformò in un disco. Herschel si rese immediatamente conto che non stava vedendo affatto una stella, poiché le stelle a qualsiasi ingrandimento sembrano punti, cambia solo la loro luminosità.

Il telescopio Herschel da 7 piedi, utilizzato per scoprire Urano

William provò ad osservare lo strano oggetto con oculari diversi, cioè variando sempre di più l'ingrandimento del telescopio. Maggiore diventava l'ingrandimento, più grande diventava il disco dell'oggetto sconosciuto, anche se le stelle vicine sembravano le stesse.

Perplesso da ciò che vide, Guglielmo continuò le sue osservazioni e scoprì che il corpo celeste sconosciuto aveva un movimento proprio rispetto alle altre stelle. Decise quindi di aver scoperto una cometa, anche se era strano che non avesse una coda, e il 17 marzo ne scrisse nel suo diario.

In una lettera alla Royal Society, Herschel scrisse:

La prima volta che ho osservato questa cometa è stato con un ingrandimento di 227 volte. La mia esperienza è che il diametro delle stelle, a differenza dei pianeti, non cambia proporzionalmente quando si utilizzano lenti con un potere di ingrandimento maggiore; Pertanto, ho utilizzato obiettivi di ingrandimento 460 e 932 e ho scoperto che la dimensione della cometa aumentava in proporzione al cambiamento del potere di ingrandimento ottico, suggerendo che non si trattava di una stella, poiché le dimensioni delle stelle prese per il confronto non cambiavano . Inoltre, a ingrandimenti maggiori di quelli consentiti dalla sua luminosità, la cometa diventava sfocata, difficile da distinguere, mentre le stelle rimanevano luminose e chiare, come sapevo in base a migliaia di osservazioni che avevo fatto. L'osservazione ripetuta ha confermato le mie ipotesi: era davvero una cometa.

Non appena la strana cometa divenne nota tra gli astronomi, attirò molta attenzione. Già in aprile, l'astronomo reale Neville Maskelyne aveva suggerito che questo oggetto potesse essere una cometa o un pianeta precedentemente sconosciuto. Ciò che seguì fu un lavoro di routine: osservazioni, calcoli orbitali. E nel 1783, Herschel riconobbe il fatto che lo strano oggetto da lui scoperto era un pianeta e lo chiamò George in onore del re. L'11 gennaio 1787, lo stesso giorno, scoprì anche una coppia di satelliti di Urano: Titania e Oberon. Per i successivi 50 anni nessuno riuscì a vederli: la potenza del telescopio non era sufficiente. Attualmente Urano ha 27 satelliti conosciuti. Tuttavia, la scoperta di Urano fu una delle più grandi nella vita di questo scienziato.

L'ulteriore destino di William Herschel

Per i suoi servizi, il re Giorgio III assegnò a William Herschel una borsa di studio permanente di 200 sterline, che all'epoca era una somma considerevole. Dal 1782 iniziò a lavorare a stretto contatto per migliorare la progettazione dei telescopi e nel 1789 costruì il telescopio più grande del mondo, con un diametro dello specchio di 126 cm e una lunghezza focale di 12 metri.

Il più grande telescopio costruito da William Herschel.

Durante la sua vita, Herschel fece molte scoperte. Ad esempio, in precedenza si credeva che le stelle doppie fossero in realtà così posizionate nel cielo da sembrare vicine. Herschel ha dimostrato che alcuni di essi sono sistemi stellari. Fu il primo a concludere che la nostra galassia, la Via Lattea, è in realtà un disco piatto di stelle e al suo interno si trova il sistema solare. A lui si devono molte altre scoperte, ma questa è una storia completamente diversa.

Vale la pena notare che, in effetti, William Herschel era un astronomo dilettante che dedicò gran parte della sua vita a questa scienza. I crateri sulla Luna, su Marte e Mimas, così come alcuni progetti, prendono il nome in suo onore.

Foto di Urano. Gli anelli sono visibili.

Per quanto riguarda Urano, per molto tempo si sapeva poco. Questo pianeta non sembra avere nulla di straordinario in apparenza: non si notano nemmeno dettagli, solo un disco blu. Tuttavia, nel 1977, furono scoperti i suoi anelli (nel 1789, Herschel affermò di aver visto l'anello di Urano, ma non gli credettero), e quindi la ricerca spaziale fornì molti nuovi dati. E si è scoperto che Urano è un mondo piuttosto straordinario che può sorprendere i suoi ricercatori. Ma questo è un argomento per un articolo separato.

La scoperta del pianeta Urano avvenne il 13 marzo 1781 da parte di un astronomo William Herschel, il quale, guardando il cielo attraverso un telescopio ottico, inizialmente scambiò questo pianeta per una normale cometa. Fu W. Herschel a ideare l'approccio allo studio dei sistemi stellari utilizzando potenti telescopi attraverso osservazioni attente e ad alta intensità di lavoro - un approccio che essenzialmente gettò le basi per l'astronomia "scientifica".

Successivamente si scoprì che Urano era stato osservato più volte nel cielo in precedenza, ma era stato scambiato per una delle tante stelle. Ciò è evidenziato dalla prima testimonianza di una certa “stella”, fatta nel 1690 John Flamsteed, che la classificò come la 34a stella del Toro secondo uno dei sistemi di notazione della magnitudine stellare accettati a quel tempo.

Astronomo inglese William Herschel - scopritore del pianeta Urano

Il giorno della scoperta di Urano, durante le osservazioni serali di routine, Herschel notò una stella insolita nelle vicinanze di stelle deboli, che sembrava più grande delle sue vicine. L'oggetto si muoveva lungo l'eclittica e aveva un disco pronunciato. Pensando che fosse una cometa, l'astronomo ha condiviso con altri astronomi le sue osservazioni sulla sua scoperta.

Pochi mesi dopo, un famoso scienziato, accademico dell'Accademia delle scienze di San Pietroburgo Andrej Ivanovic Leksel e accademico dell'Accademia delle Scienze di Parigi Pierre-Simon Laplace riuscì a calcolare l'orbita di un nuovo corpo celeste. Hanno dimostrato che W. Herschel non ha scoperto una cometa, ma un nuovo pianeta situato dopo Saturno.

Lo stesso Herschel ha dato il nome al pianeta Georgio Sidus(O Il pianeta di Georg) in onore del re Giorgio III d'Inghilterra, suo protettore. Tra gli scienziati, il pianeta prende il nome dallo stesso astronomo. Il nome stabilito del pianeta "Urano" fu inizialmente preso temporaneamente, come tradizionalmente accettato, dalla mitologia antica. E solo nel 1850 questo nome fu finalmente stabilito.

Urano è un pianeta gigante gassoso. Nella figura puoi vedere la dimensione comparativa di Urano rispetto al nostro pianeta

Ulteriori studi sul pianeta Urano

Il pianeta Urano dista circa 3 miliardi di chilometri dal Sole ed è quasi 60 volte più grande della Terra. La scoperta di un pianeta di questa grandezza è stata la prima nella storia della scienza a rilevare pianeti utilizzando un potente telescopio, poiché i cinque pianeti precedentemente conosciuti erano stati osservati per molto tempo solo nel cielo.

Il nuovo pianeta ha dimostrato che il sistema solare è largo più del doppio e ha portato gloria al suo scopritore.

Nei tempi moderni, Urano è stato visitato solo una volta da un veicolo spaziale. Viaggiatore 2, volando a una distanza di 81.500 chilometri il 24 gennaio 1986.

Voyager 2 è riuscita a trasmettere più di mille immagini della superficie del pianeta e molti altri dati sul pianeta, i suoi satelliti, la presenza di anelli, la composizione dell'atmosfera, informazioni sul campo magnetico e sullo spazio circumplanetario.

Utilizzando vari strumenti, la nave studiò la composizione dell'anello precedentemente noto e scoprì altri due nuovi anelli circumplanetari di Urano. Secondo i dati ottenuti, si è saputo che il periodo di rotazione del pianeta è di 17 ore e 14 minuti.

Si è scoperto che Urano possiede una magnetosfera di dimensioni significative e altrettanto insolita.

Ad oggi, lo studio di Urano è difficile a causa della notevole lontananza del pianeta. Nonostante ciò, grandi osservatori astronomici continuano ad osservare il pianeta. E solo negli ultimi anni sono state scoperte sei nuove lune attorno a Urano.

© Vladimir Kalanov,
sito web"Sapere è potere".

Inizieremo la storia di questo straordinario e per molti aspetti unico pianeta del sistema solare con la storia della sua scoperta. Come tutto cominciò…

Sin dai tempi antichi, le persone sapevano dell'esistenza di cinque pianeti visibili ad occhio nudo: Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno.

La terra nell'antichità, ovviamente, non era considerata un pianeta; era il centro del mondo, o il centro dell'Universo, finché non apparve Copernico con il suo sistema eliocentrico del mondo.

Osservare Venere, Marte, Giove e Saturno ad occhio nudo non è particolarmente difficile, a meno che, ovviamente, il pianeta non sia attualmente coperto dal disco del Sole. È molto difficile da osservare a causa della sua vicinanza al Sole. Dicono che Nicolaus Copernicus sia morto senza aver mai visto questo pianeta.

Il pianeta successivo, situato dietro Saturno, Urano, fu scoperto alla fine del XVIII secolo dal famoso astronomo inglese William Herschel (1738-1822). Sembra che fino a quel momento gli astronomi non pensassero nemmeno che oltre ai cinque pianeti osservati per molti secoli, potessero esserci altri pianeti sconosciuti nel sistema solare. Ma anche Giordano Bruno (1548-1600), nato cinque anni dopo la morte di Copernico, era sicuro che nel sistema solare potessero esserci altri pianeti non ancora scoperti dagli astronomi.

E così il 13 marzo 1781, durante la successiva osservazione di routine del cielo stellato, William Herschel diresse il telescopio riflettore che aveva costruito con le sue stesse mani verso la costellazione dei Gemelli. Il riflettore di Herschel aveva uno specchio con un diametro di soli 150 mm, ma l'astronomo è stato in grado di vedere un oggetto volumetrico luminoso, piccolo, ma chiaramente non puntiforme. Le osservazioni effettuate nelle notti successive hanno mostrato che l'oggetto si stava muovendo nel cielo.

Herschel suggerì di aver visto una cometa. In un messaggio sulla scoperta della "cometa", scrisse, in particolare: "... mentre stavo studiando le stelle deboli nelle vicinanze di H Gemini, ne ho notato una che sembrava più grande delle altre. Sorpreso dalle sue dimensioni insolite , L'ho confrontato con H Gemini e "una piccola stella nel quadrato tra le costellazioni dell'Auriga e dei Gemelli e ho scoperto che era molto più grande di entrambe. Sospettavo che fosse una cometa".

Subito dopo il messaggio di Herschel, i migliori matematici d’Europa si sedettero per fare i calcoli. Va notato che ai tempi di Herschel tali calcoli erano estremamente laboriosi perché richiedevano l’esecuzione manuale di un numero enorme di calcoli.

Herschel continuò a osservare un insolito oggetto celeste sotto forma di un disco piccolo e pronunciato che si muoveva lentamente lungo l'eclittica. Pochi mesi dopo, due famosi scienziati - l'accademico dell'Accademia delle Scienze di San Pietroburgo Andrei Leskel e l'accademico dell'Accademia delle Scienze di Parigi Pierre Laplace completarono il calcolo dell'orbita del corpo celeste aperto e dimostrarono che Herschel aveva scoperto un pianeta situato oltre Saturno. Il pianeta, in seguito chiamato Urano, si trovava a quasi 3 miliardi di chilometri dal Sole. e superava il volume della Terra di oltre 60 volte.

Questa è stata la scoperta più grande. Per la prima volta nella storia della scienza è stato scoperto un nuovo pianeta oltre ai cinque pianeti precedentemente conosciuti e osservati nel cielo da tempo immemorabile. Con la scoperta di Urano, i confini del sistema solare sembrarono allargarsi più del doppio (era considerato il pianeta più lontano del sistema solare fino al 1781, e si trova ad una distanza media dal Sole di 1427 milioni di km).

Come si è saputo in seguito, Urano è stato osservato molto prima di Herschel almeno 20 volte, ma ogni volta il pianeta è stato scambiato per una stella. Nella pratica della ricerca astronomica, questo non è raro.

Ma questo fatto non sminuisce in alcun modo il significato dell’impresa scientifica di William Herschel. Qui riteniamo opportuno notare il duro lavoro e la determinazione di questo eccezionale astronomo, che, tra l'altro, ha iniziato la sua carriera come copista di musica a Londra, e poi come direttore d'orchestra e insegnante di musica. Esperto osservatore e appassionato esploratore di pianeti e nebulose, Herschel era anche un abile progettista di telescopi. Per le sue osservazioni lucidava gli specchi a mano, spesso lavorando senza sosta per 10 o anche 15 ore. Nel telescopio da lui costruito nel 1789 con un tubo lungo 12 metri, lo specchio aveva un diametro di 122 cm.Questo telescopio rimase insuperato fino al 1845, quando l'astronomo irlandese Parsons costruì un telescopio lungo circa 18 metri con uno specchio dal diametro di 183cm.

Una piccola informazione per chi è interessato: un telescopio il cui obiettivo è una lente si chiama rifrattore. Un telescopio il cui obiettivo non è una lente, ma uno specchio concavo, è chiamato riflettore. Il primo telescopio riflettente fu costruito da Isaac Newton.

Quindi, già nel 1781, gli scienziati stabilirono che l'orbita di Urano è tipicamente planetaria, quasi circolare. Ma i problemi degli astronomi con questo pianeta erano appena iniziati. Le osservazioni mostrarono presto che il movimento di Urano non segue del tutto le “regole” del movimento prescritte dalle leggi classiche di Keplero sul moto planetario. Ciò si è manifestato nel fatto che Urano si è mosso in avanti rispetto al movimento calcolato. Non è stato così difficile per gli astronomi notarlo, perché alla fine del XVIII secolo la precisione media delle osservazioni di stelle e pianeti era già piuttosto elevata, fino a tre secondi d'arco.

Nel 1784, tre anni dopo la scoperta di Urano, i matematici calcolarono un'orbita ellittica più precisa per il pianeta. Ma già nel 1788 divenne chiaro che la regolazione degli elementi orbitali non produceva risultati evidenti e la discrepanza tra le posizioni calcolate e quelle reali del pianeta continuava ad aumentare.

Ogni fenomeno nella natura e nella vita ha le sue ragioni. Era chiaro agli scienziati che l'orbita di Urano sarebbe stata strettamente ellittica solo se sul pianeta avesse agito una sola forza: la gravità del Sole. Per determinare l'esatta traiettoria e la natura del movimento di Urano, è stato necessario tenere conto dei disturbi gravitazionali provenienti dai pianeti e, prima di tutto, da Giove e Saturno. Per un ricercatore moderno, "armato" di un potente computer in grado di simulare un'ampia varietà di situazioni, la risoluzione di un problema del genere non richiederebbe più di uno o due giorni. Ma alla fine del XVIII secolo non era ancora stato creato l’apparato matematico necessario per risolvere equazioni con decine di variabili; i calcoli si trasformarono in un lavoro lungo e minuzioso. Ai calcoli hanno preso parte famosi matematici come Lagrange, Clairaut, Laplace e altri. Anche il grande Leonhard Euler ha contribuito a quest'opera, ma non personalmente, ovviamente, perché già nel 1783 morì, ma con il proprio metodo per determinare le orbite dei corpi celesti da diverse osservazioni, sviluppato nel 1744.

Infine, nel 1790, furono compilate nuove tabelle dei movimenti di Urano, tenendo conto degli influssi gravitazionali di Giove e Saturno. Gli scienziati ovviamente capivano che il movimento di Urano veniva influenzato in una certa misura anche dai pianeti terrestri e persino dai grandi asteroidi, ma a quel tempo sembrava che eventuali modifiche ai calcoli della traiettoria tenendo conto di questa influenza avrebbero dovuto essere apportate in un futuro abbastanza lontano. Il problema è stato considerato generalmente risolto. E presto iniziarono le guerre napoleoniche e tutta l'Europa non aveva tempo per la scienza. Le persone, compresi gli astrofili, avevano bisogno di guardare nei mirini dei fucili e dei cannoni molto più spesso che negli oculari dei telescopi.

Ma dopo la fine delle guerre napoleoniche, l'attività scientifica degli astronomi europei riprese nuovamente.

E poi si è scoperto che Urano ancora una volta non si muove come lo avevano prescritto noti matematici. Supponendo che fosse stato commesso un errore nei calcoli precedenti, gli scienziati hanno ricontrollato i calcoli tenendo conto dell'influenza gravitazionale di Giove e Saturno. La possibile influenza di altri pianeti si è rivelata così insignificante rispetto alla deviazione osservata nel movimento di Urano che hanno giustamente deciso di trascurare questa influenza. Matematicamente, i calcoli si sono rivelati impeccabili, ma la differenza tra la posizione calcolata di Urano e la sua posizione effettiva nel cielo ha continuato ad aumentare. L’astronomo francese Alexis Bouvard, che completò questi calcoli aggiuntivi nel 1820, scrisse che tale differenza potrebbe essere spiegata da “qualche influenza esterna e sconosciuta”. Sono state avanzate varie ipotesi sulla natura dell’“influenza sconosciuta”, tra cui le seguenti:
resistenza delle nubi cosmiche di gas e polvere;
impatto di un satellite sconosciuto;
la collisione di Urano con una cometa poco prima della sua scoperta da parte di Herschel;
inapplicabilità nei casi di grandi distanze tra i corpi;
l'impatto di un pianeta nuovo, non ancora scoperto.

Nel 1832 Urano era già 30 secondi d'arco indietro rispetto alla posizione calcolata da A. Bouvard, e questo ritardo aumentava di 6-7 secondi all'anno. Secondo i calcoli di A. Bouvard ciò significava il collasso totale. Delle ipotesi elencate, solo due hanno resistito alla prova del tempo: l'imperfezione della legge di Newton e l'influenza di un pianeta sconosciuto. La ricerca del pianeta sconosciuto è iniziata, come previsto, con il calcolo della sua posizione nel cielo. Eventi pieni di drammaticità si sono svolti attorno alla scoperta di un nuovo pianeta. Si concluse con la scoperta di un nuovo pianeta nel 1845 “sulla punta di una penna”, cioè Facendo calcoli, il matematico inglese John Adams trovò nel cielo il luogo in cui cercarlo. Un anno dopo, indipendentemente da lui, gli stessi calcoli, ma con maggiore precisione, furono eseguiti dal matematico francese Urbain Laverrier. E un nuovo pianeta fu scoperto nel cielo la notte del 23 settembre 1846 da due tedeschi: un assistente dell'Osservatorio di Berlino, Johann Halle, e il suo studente Heinrich d'Arrest. Il pianeta si chiamava Nettuno. Ma questa è un'altra storia. Abbiamo toccato la storia della scoperta di Nettuno solo perché questa scoperta degli astronomi è stata provocata dal comportamento “anormale” di Urano in orbita, anormale dal punto di vista della teoria classica del movimento planetario.

Come ha preso il nome Urano?

E ora brevemente su come Urano ha preso questo nome. Gli scienziati francesi, che hanno sempre gareggiato con gli inglesi nella scienza, non avevano nulla contro il fatto che il nuovo pianeta prendesse il nome da Herschel, il suo scopritore. Ma la Royal Society inglese e lo stesso Herschel proposero di chiamare il pianeta Georgium Sidus in onore del re Giorgio III d'Inghilterra. Va detto che questa proposta non è stata avanzata solo per ragioni politiche. Questo monarca inglese era un grande appassionato di astronomia e, dopo aver nominato Herschel “Astronomo reale” nel 1782, gli assegnò i fondi necessari per la costruzione e l'attrezzatura di un osservatorio separato vicino a Windsor.

Ma questa proposta non è stata accettata dagli scienziati di molti paesi. Quindi l'astronomo tedesco Johann Bode, apparentemente seguendo la tradizione consolidata di nominare pianeti e altri corpi celesti con i nomi di dei mitici, propose di chiamare il nuovo pianeta Urano. Secondo la mitologia greca, Urano è il dio del cielo e il padre di Saturno, e Saturno Crono è il dio del tempo e del destino.

Ma non a tutti piacevano i nomi associati ai miti. E solo 70 anni dopo, a metà del XIX secolo, il nome Urano fu accettato dalla comunità scientifica.

©Vladimir Kalanov,
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William Herschel. Foto: gutenberg.org

233 anni fa, il 13 marzo 1781, al numero 19 di New King Street a Bath, nel Somerset, l'astronomo inglese William Herschel scoprì Urano. Il settimo pianeta del sistema solare gli ha portato fama e ha scritto il suo nome nella storia..

Urano

Prima di William Herschel, chiunque osservasse Urano lo scambiava per una stella. John Flamsteed perse la sua occasione nel 1690, Pierre Lemonnier tra il 1750 e il 1769 (e lui, va notato, vide Urano almeno 12 volte).

Il 13 marzo 1781, utilizzando un telescopio di sua progettazione, Herschel scoprì un corpo celeste. Ha annotato nel suo diario che potrebbe aver visto una cometa. Le settimane successive hanno mostrato l’oggetto muoversi nel cielo. Quindi lo scienziato divenne ancora più fiducioso nella sua ipotesi.

Urano e il suo satellite Ariel (punto bianco sullo sfondo del pianeta). Foto: solarsystem.nasa.gov

Tuttavia, pochi mesi dopo, un astronomo russo con radici finno-svedesi, Andrei Ivanovich Lexel, insieme al suo collega parigino Pierre Laplace, calcolò l'orbita di un corpo celeste e dimostrò che l'oggetto scoperto era un pianeta.

Il pianeta si trovava a una distanza di quasi 3 miliardi di chilometri dal Sole ed era più di 60 volte il volume della Terra. Herschel propose di chiamarlo Georgium Sidus - "Stella di Giorgio" - in onore del re regnante Giorgio III. Lo ha motivato con il fatto che in tempi illuminati sarebbe stato molto strano dare ai pianeti nomi in onore di dei o eroi greci. Inoltre, secondo Herschel, quando si parla di qualsiasi evento, sorge sempre la domanda: quando è successo. E il nome "George's Star" indicherebbe sicuramente l'epoca.

Tuttavia, al di fuori della Gran Bretagna, il nome proposto da Herschel non guadagnò popolarità e presto apparvero versioni alternative. Fu proposto di chiamare Urano in onore del suo scopritore e furono proposte anche versioni di "Nettuno", "Nettuno di Giorgio III" e persino "Nettuno di Gran Bretagna". Nel 1850 fu approvato il nome a cui siamo abituati oggi.

Lune di Urano e Saturno

Nel XVIII secolo furono scoperti cinque corpi celesti, senza contare le comete. E tutti questi risultati appartengono a Herschel.

Sei anni dopo la scoperta di Urano, Herschel scoprì i primi satelliti del pianeta. L'11 gennaio 1787 furono scoperte Titania e Oberon. È vero, non hanno ricevuto nomi immediatamente e per più di 60 anni sono apparsi come Urano-II e Urano-IV. I numeri I e III erano Ariel e Umbriel, scoperti da William Lassell nel 1851. I nomi dei satelliti furono dati dal figlio di Herschel, John. Allontanandosi dalla tradizione consolidata di nominare i corpi celesti con nomi della mitologia greca, scelse personaggi magici: la regina e re delle fate Titania e Oberon dalla commedia Sogno di una notte di mezza estate di William Shakespeare e la silfide Ariel e il nano Umbriel dal poema The Il ratto della serratura di Alexander Pope.
A proposito, i satelliti scoperti da Herschel a quel tempo erano visibili solo attraverso il suo telescopio.

La luna di Saturno, Mimas. Foto: nasa.gov

Nel 1789, con una differenza di circa 20 giorni, l'astronomo scoprì due satelliti di Saturno: il 28 agosto scoprì Encelado e il 17 settembre Mimas. Inizialmente: rispettivamente Saturno I e Saturno II. John Herschel diede loro anche dei nomi. Ma, a differenza di Urano, Saturno aveva già scoperto in precedenza i satelliti. Pertanto, i nuovi nomi furono associati alla mitologia greca.

Un'osservazione interessante fatta dai fan della fantastica saga "Star Wars" è collegata a Mimas. Se guardi il satellite da una certa angolazione, assomiglia alla stazione di battaglia della Morte Nera.

Stelle doppie

Quando Herschel iniziò a studiare astronomia, concentrò le sue osservazioni su coppie di stelle troppo vicine l'una all'altra. In precedenza, si credeva che il loro riavvicinamento fosse accidentale. Ma Herschel dimostrò che non era così. Osservandole al telescopio, scoprì che le stelle ruotano l'una intorno all'altra seguendo un'orbita simile alla rotazione dei pianeti.

È così che sono state scoperte le stelle doppie: stelle legate in un unico sistema dalle forze gravitazionali. Circa la metà delle stelle della nostra galassia sono binarie. Un tale sistema può includere buchi neri o stelle di neutroni, quindi la scoperta di Herschel fu di grande importanza per l’astrofisica.

Radiazione infrarossa

Nel febbraio del 1800, Herschel testò filtri di vari colori per osservare le macchie solari. Notò che alcuni di loro diventavano più caldi di altri. Quindi, utilizzando un prisma e un termometro, cercò di determinare la temperatura di diverse parti dello spettro visibile. Passando dalla striscia viola a quella rossa, la colonna del termometro si è sollevata.

Scoperta della radiazione infrarossa. Foto: nasa.gov

Herschel pensava che dove finiva la parte visibile dello spettro rosso, il termometro avrebbe mostrato la temperatura ambiente. Ma con sua sorpresa, la temperatura ha continuato a salire. Questo fu l'inizio dello studio della radiazione infrarossa.

Coralli

Herschel ha lasciato il segno non solo nell'astronomia, ma anche nella biologia. Non si sa molto di questo aspetto della sua attività, tuttavia Herschel fu il primo a dimostrare che i coralli non sono piante. Nonostante il fatto che lo scienziato asiatico medievale Al-Biruni classificasse spugne e coralli come animali, notando la loro reazione al tatto, continuarono a essere considerati piante.

William Herschel, usando un microscopio, determinò che i coralli hanno una membrana cellulare, come gli animali.

Lo sapevate…

Prima di interessarsi all'astronomia e fare le sue sorprendenti scoperte, William Herschel era un musicista. Fu oboista del reggimento ad Hannover, poi si trasferì in Inghilterra, dove trovò lavoro come organista e insegnante di musica. Mentre studiava teoria musicale, Herschel si interessò alla matematica, poi all'ottica e infine all'astronomia.
Ha scritto un totale di 24 sinfonie per grandi e piccole orchestre, 12 concerti per oboe, due concerti per organo, sei sonate per violino, violoncello e clavicembalo, 12 opere solistiche per violino e basso continuo, 24 capricci e una sonata per solista. violino, un andante per due corni di bassetto, oboi e fagotti.
Le sue opere sono ancora eseguite da orchestre e possono esserlo Ascoltare.

Maryana Piskareva

(1738-1822) - fondatore dell'astronomia stellare, membro onorario straniero dell'Accademia delle scienze di San Pietroburgo (1789). Utilizzando i telescopi da lui costruiti, effettuò rilevamenti sistematici del cielo stellato, studiò ammassi stellari, stelle doppie e nebulose. Costruì il primo modello della Galassia, stabilì il movimento del Sole nello spazio, scoprì Urano (1781), i suoi 2 satelliti (1787) e 2 satelliti di Saturno (1789).

I primi tentativi di penetrare più a fondo nel mistero della struttura dell'Universo stellare attraverso attente osservazioni utilizzando i telescopi più potenti sono associati al nome dell'astronomo William Herschel.

Friedrich Wilhelm Herschel nacque il 15 novembre 1738 ad Hannover nella famiglia degli oboisti della guardia hannoveriana Isaac Herschel e Anna Ilse Moritzen. I protestanti di Herschel provenivano dalla Moravia, che probabilmente lasciarono per motivi religiosi. L'atmosfera della casa dei genitori può essere definita intellettuale. La "nota biografica", il diario e le lettere di Wilhelm e le memorie della sorella minore Caroline ci introducono alla casa e al mondo degli interessi di Herschel e mostrano il lavoro e la passione davvero titanici che hanno creato un osservatore e ricercatore eccezionale.

Herschel ha ricevuto un'istruzione ampia ma non sistematica. Le lezioni di matematica, astronomia e filosofia rivelarono le sue abilità nelle scienze esatte. Ma oltre a questo, Wilhelm aveva grandi capacità musicali e all'età di quattordici anni si unì all'orchestra del reggimento come musicista. Nel 1757, dopo quattro anni di servizio militare, partì per l'Inghilterra, dove suo fratello Jacob, capobanda del reggimento di Hannover, si era trasferito poco prima.

Senza un soldo in tasca, William, ribattezzato William in Inghilterra, iniziò a copiare appunti a Londra. Nel 1766 si trasferì a Bath, dove raggiunse presto una grande fama come interprete, direttore d'orchestra e insegnante di musica. Ma una vita simile non poteva soddisfarlo completamente. L'interesse di Herschel per le scienze naturali e la filosofia e la costante educazione indipendente lo portarono ad interessarsi all'astronomia. "Che peccato che la musica non sia cento volte più difficile della scienza, amo l'attività e ho bisogno di qualcosa da fare", scrisse al fratello.

Nel 1773 William Herschel acquistò una serie di opere sull'ottica e sull'astronomia. Il Sistema completo di ottica di Smith e l'Astronomia di Ferguson divennero i suoi libri di riferimento. Nello stesso anno guardò per la prima volta il cielo attraverso un piccolo telescopio con una lunghezza focale di circa 75 cm, ma le osservazioni con un ingrandimento così basso non soddisfacevano il ricercatore. Poiché non c'erano soldi per acquistare un telescopio con un'apertura maggiore, decise di costruirlo da solo.

Dopo aver acquistato gli strumenti e i grezzi necessari, William Herschel fuse e lucidò autonomamente lo specchio per il suo primo telescopio. Superate grandi difficoltà, Herschel realizzò nello stesso 1773 un riflettore con una lunghezza focale superiore a 1,5 m Herschel lucidò gli specchi a mano (creò una macchina a questo scopo solo quindici anni dopo), lavorando spesso per 10, 12 e anche 16 ore di seguito, poiché l'interruzione del processo di molatura ha deteriorato la qualità dello specchio. Il lavoro si rivelò non solo duro, ma anche pericoloso; un giorno, mentre realizzava un pezzo grezzo per uno specchio, esplose il forno fusorio.

Suor Caroline e il fratello Alexander furono i fedeli e pazienti assistenti di William in questo difficile lavoro. Il duro lavoro e l'entusiasmo hanno dato ottimi risultati. Gli specchi, realizzati da William Herschel con una lega di rame e stagno, erano di ottima qualità e davano immagini delle stelle perfettamente rotonde.

Come scrive il famoso astronomo americano Charles Whitney, “dal 1773 al 1782, gli Herschel furono impegnati a trasformarsi da musicisti professionisti in astronomi professionisti”.

Nel 1775 William Herschel iniziò la sua prima “indagine del cielo”. A quel tempo continuava ancora a guadagnarsi da vivere con le attività musicali, ma le osservazioni astronomiche diventarono la sua vera passione. Tra una lezione e l'altra di musica, costruiva specchi per telescopi, teneva concerti la sera e trascorreva le notti osservando le stelle. A questo scopo, Herschel propose un nuovo metodo originale di “star scoop”, cioè contare il numero di stelle in determinate aree del cielo.

Il 13 marzo 1781, mentre osservava, Herschel notò qualcosa di insolito: “Tra le dieci e le undici di sera, mentre studiavo le deboli stelle nelle vicinanze di N Gemini, ne notai una che sembrava più grande delle altre. Sorpreso dalle sue dimensioni insolite, l'ho confrontato con la N Gemini e una piccola stella nel quadrato tra le costellazioni dell'Auriga e dei Gemelli, e ho scoperto che era significativamente più grande di entrambe. Sospettavo che fosse una cometa." L'oggetto aveva un disco pronunciato e si muoveva lungo l'eclittica. Dopo aver informato altri astronomi della scoperta della “cometa”, Herschel continuò ad osservarla.

Pochi mesi dopo, due famosi scienziati - accademico dell'Accademia delle scienze di San Pietroburgo D.I. Lexel e l'accademico dell'Accademia delle Scienze di Parigi Pierre Simon Laplace, dopo aver calcolato l'orbita dell'oggetto celeste aperto, dimostrarono che Herschel scoprì un pianeta che si trovava oltre Saturno. Il pianeta, in seguito chiamato Urano, si trovava a quasi 3 miliardi di chilometri dal Sole ed era più di 60 volte il volume della Terra. Per la prima volta nella storia della scienza è stato scoperto un nuovo pianeta, poiché i cinque pianeti precedentemente conosciuti erano stati osservati nel cielo già da secoli. La scoperta di Urano ha ampliato i confini del sistema solare più di due volte e ha portato fama al suo scopritore.

Nove mesi dopo la scoperta di Urano, il 7 dicembre 1781, William Herschel fu eletto membro della Royal Astronomical Society di Londra e gli fu conferito un dottorato dall'Università di Oxford e una medaglia d'oro dalla Royal Society di Londra (nel 1789, l'Accademia delle Scienze di San Pietroburgo lo ha eletto membro onorario).

La scoperta di Urano ha plasmato la carriera di Herschel. Re Giorgio III, egli stesso amante dell'astronomia e mecenate degli Hannover, lo nominò "Astronomo Reale" nel 1782 con uno stipendio annuo di £ 200. Il re gli fornì anche i fondi per costruire un osservatorio separato a Slough, vicino a Windsor. Qui William Herschel, con giovanile fervore e straordinaria costanza, iniziò le osservazioni astronomiche. Secondo il biografo di Arago, lasciò l'osservatorio solo per presentare alla società reale i risultati del suo instancabile lavoro.

V. Herschel ha continuato a dedicare la sua attenzione principale al miglioramento dei telescopi. Ha scartato il secondo specchietto utilizzato fino ad allora e ha così aumentato notevolmente la luminosità dell'immagine. A poco a poco Herschel aumentò i diametri degli specchi. Il suo pinnacolo era un telescopio costruito nel 1789, un gigante per l'epoca, con un tubo lungo 12 metri e uno specchio dal diametro di 122 cm, che rimase insuperato fino al 1845, quando l'astronomo irlandese W. Parsons costruì un telescopio ancora più grande. - lungo quasi 18 metri con uno specchio diametro 183 cm.

Usando l'ultimo telescopio, William Herschel scoprì due lune di Urano e due lune di Saturno. Pertanto, la scoperta di diversi corpi celesti nel sistema solare è associata al nome di Herschel. Ma non è questo il significato principale della sua straordinaria attività.

Anche prima di Herschel si conoscevano diverse dozzine di stelle doppie, ma tali coppie stellari erano considerate come incontri casuali delle loro stelle costituenti, e non si presumeva che le stelle doppie fossero diffuse nell'Universo. Herschel esaminò attentamente le varie parti del cielo per molti anni e scoprì oltre 400 stelle doppie. Ha studiato le distanze tra i componenti (in misure angolari), il loro colore e la lucentezza apparente. In alcuni casi, le stelle precedentemente considerate doppie si sono rivelate stelle triple e quadruple (stelle multiple). Herschel giunse alla conclusione che le stelle doppie e multiple sono sistemi di stelle fisicamente collegate tra loro e, come era convinto, ruotanti attorno a un centro di gravità comune, secondo la legge di gravitazione universale.

William Herschel è stato il primo astronomo nella storia della scienza a studiare sistematicamente le stelle doppie. Sin dai tempi antichi, sono note una nebulosa luminosa nella costellazione di Orione e una nebulosa nella costellazione di Andromeda, visibile ad occhio nudo. Ma solo nel XVIII secolo, con il miglioramento dei telescopi, furono scoperte molte nebulose. Immanuel Kant e Lambert credevano che le nebulose fossero interi sistemi stellari, altre Vie Lattee, ma rimosse a distanze colossali alle quali le singole stelle non possono essere distinte.

V. Herschel ha fatto un ottimo lavoro scoprendo e studiando nuove nebulose. Per farlo usò la potenza sempre crescente dei suoi telescopi. Basti dire che i cataloghi da lui compilati sulla base delle sue osservazioni, il primo dei quali apparve nel 1786, contano circa 2.500 nebulose. Il compito di Herschel, tuttavia, non era semplicemente quello di trovare le nebulose, ma di rivelarne la natura. Attraverso i suoi potenti telescopi, molte nebulose furono chiaramente divise in singole stelle e si rivelarono quindi ammassi stellari lontani dal sistema solare. In alcuni casi, la nebulosa si è rivelata una stella circondata da un anello nebuloso. Ma altre nebulose non sono state divise in stelle nemmeno con l'aiuto del più potente telescopio da 122 centimetri

Inizialmente, Herschel concluse che quasi tutte le nebulose sono in realtà raccolte di stelle e che anche le più distanti di esse si decomporranno in stelle in futuro, se osservate con telescopi ancora più potenti. Allo stesso tempo, ha ammesso che alcune di queste nebulose non sono ammassi stellari all'interno della Via Lattea, ma sistemi stellari indipendenti. Ulteriori ricerche costrinsero William Herschel ad approfondire e integrare le sue opinioni. Il mondo delle nebulose si è rivelato più complesso e diversificato di quanto si pensasse in precedenza.

Continuando a osservare e riflettere instancabilmente, Herschel riconobbe che molte delle nebulose osservate non potevano essere scomposte in stelle, poiché consistevano in una sostanza molto più rarefatta ("liquido luminoso", come pensava Herschel) delle stelle. Pertanto, Herschel giunse alla conclusione che la materia nebulosa, come le stelle, è diffusa nell'Universo. Naturalmente, è sorta la domanda sul ruolo di questa sostanza nell'Universo, se fosse il materiale da cui sono nate le stelle. Già nel 1755, Imanuel Kant avanzò un'ipotesi sulla formazione di interi sistemi stellari da materia sparsa originariamente esistente. Herschel propose l'idea audace che diversi tipi di nebulose indecomponibili rappresentino diversi stadi di formazione stellare. Densificando la nebulosa, da essa si forma gradualmente un intero ammasso di stelle o una stella, che all'inizio della sua esistenza è ancora circondata da un involucro nebuloso. Se Kant credeva che tutte le stelle della Via Lattea si fossero formate una volta contemporaneamente, allora Herschel fu il primo a suggerire che le stelle abbiano età diverse e che la formazione delle stelle continui continuamente e avvenga nel nostro tempo.

Questa idea di William Herschel fu successivamente dimenticata e l'opinione errata sull'origine simultanea di tutte le stelle in un lontano passato dominò a lungo la scienza. Solo nella seconda metà del XX secolo, sulla base degli enormi successi dell'astronomia e soprattutto del lavoro degli scienziati sovietici, furono stabilite le differenze nell'età delle stelle. Sono state studiate intere classi di stelle che senza dubbio esistono da qualche milione di anni, a differenza di altre stelle la cui età è determinata da miliardi di anni. Le opinioni di Herschel sulla natura delle nebulose sono generalmente confermate dalla scienza moderna, che ha stabilito che le nebulose di gas e polvere sono diffuse nella nostra e in altre galassie. La natura di queste nebulose si rivelò ancora più complessa di quanto Herschel avrebbe potuto immaginare.

Allo stesso tempo, William Herschel, anche alla fine della sua vita, era convinto che alcune nebulose fossero sistemi stellari distanti che alla fine si sarebbero scomposti in singole stelle. E in questo lui, come Kant e Lambert, si è rivelato giusto.

Come già accennato, nel XVIII secolo fu scoperto il moto proprio di molte stelle. Herschel, attraverso i calcoli, riuscì a dimostrare in modo convincente nel 1783 che il nostro sistema solare si sta muovendo verso la costellazione di Ercole.

Ma William Herschel considerava il suo compito principale il chiarimento della struttura del sistema stellare della Via Lattea, o della nostra Galassia, della sua forma e dimensione. Lo ha fatto per diversi decenni. A quel tempo non aveva a sua disposizione dati né sulle distanze tra le stelle, né sulla loro posizione nello spazio, né sulle loro dimensioni e luminosità. Senza questi dati, Herschel ipotizzò che tutte le stelle avessero la stessa luminosità e fossero distribuite uniformemente nello spazio, così che le distanze tra loro fossero più o meno le stesse, e il Sole fosse situato vicino al centro del sistema. Allo stesso tempo, Herschel non conosceva il fenomeno dell'assorbimento della luce nello spazio cosmico e credeva inoltre che anche le stelle più lontane della Via Lattea fossero accessibili al suo gigantesco telescopio. Usando questo telescopio, ha contato le stelle in diverse parti del cielo e ha cercato di determinare quanto si estendeva il nostro sistema stellare in una direzione o nell'altra.

Ma le ipotesi iniziali di Herschel erano sbagliate: ora è noto che le stelle differiscono tra loro in luminosità e che sono distribuite in modo non uniforme nella Galassia. La Galassia è così grande che i suoi confini non erano accessibili nemmeno al gigantesco telescopio di Herschel, quindi non riuscì a giungere a conclusioni corrette sulla forma della Galassia e sulla posizione del Sole in essa, e ne sottovalutò notevolmente le dimensioni.

William Herschel si occupò anche di altri temi dell'astronomia. A proposito, ha svelato la complessa natura della radiazione solare e ha concluso che include luce, calore e raggi chimici (radiazione non percepita dall'occhio). In altre parole, Herschel anticipò la scoperta dei raggi che vanno oltre il normale spettro solare: infrarossi e ultravioletti.

Herschel iniziò la sua carriera scientifica come un modesto dilettante che ebbe l'opportunità di dedicare all'astronomia solo il suo tempo libero. L'insegnamento della musica rimase per molto tempo la sua fonte di sostentamento. Solo in età avanzata acquisì le risorse finanziarie per dedicarsi alla scienza.

L'astronomo ha unito le caratteristiche di un vero scienziato e di una persona meravigliosa. Herschel era un osservatore molto abile, un ricercatore energico e un pensatore profondo e propositivo. All'apice della sua fama, rimase una persona affascinante, gentile e semplice, caratteristica di una natura profonda e nobile.

William Herschel è riuscito a trasmettere la sua passione per l'astronomia alla sua famiglia e ai suoi amici. Sua sorella Caroline lo ha aiutato molto nel suo lavoro scientifico. Avendo studiato matematica e astronomia sotto la guida di suo fratello, Caroline elaborò in modo indipendente le sue osservazioni e preparò cataloghi delle nebulose e degli ammassi stellari di Herschel per la pubblicazione. Dedicando molto tempo alle osservazioni, Caroline scoprì 8 nuove comete e 14 nebulose. Fu la prima ricercatrice donna ad essere accettata alla pari nella coorte di astronomi inglesi ed europei, che la elessero membro onorario della Royal Astronomical Society di Londra e della Royal Irish Academy