Η αναζήτηση ενός εσωτερικού πλανήτη

Τον Σεπτέμβρη του 1846, στην ηλικία των 35, ο Urbain Jean Joseph Le Verrier της Γαλλίας στάθηκε στην κορυφή του κόσμου της αστρονομίας. Οι υπολογισμοί του τον οδήγησαν σε μια από τις πιο υπέροχες ανακαλύψεις της αστρονομίας - ο Ποσειδώνας, ένας γιγαντιαίος κόσμος που περιφερόταν γύρω από τον Ήλιο σε ένα παγωμένο κόσμο πέρα από το βασίλειο του Ουρανού, τον μέχρι τότε γνωστό ως το πιο απομακρυσμένο πλανήτη. Ο Johann Galle του αστεροσκοπείου του Βερολίνου είχε δει τον Ποσειδώνα σε λιγότερο από μία μοίρα μακριά από την θέση που προέβλεψε ο Le Verrier βασιζόμενος στις βαρυντικές διαταραχές από την κίνηση του Ουρανού. Η ανακάλυψη χαιρετιζόταν σαν μια δικαίωση της Νευτώνειας θεωρίας.
Τώρα ο Le Verrier γύρισε με αυτοεκτίμηση σε ένα άλλο πρόβλημα που τον ταλαιπωρούσε. Έχοντας επαναπροσδιορίζει το εξωτερικό ηλιακό σύστημα, έστρεψε την προσοχή του στον Ερμή, στο εσωτερικό του άκρο. Ο Ερμής είναι ένα δύσκολο αντικείμενο να το παρατηρήσει κανείς εξαιτίας της κοντινής του απόστασης από τον Ήλιο. Περίπου 13 φορές μέσα σε ένα αιώνα περνά μπροστά από τον ηλιακό δίσκο και κατά την διάρκεια αυτού, η θέση του σχετικά με τον Ήλιο μπορεί να μετρηθεί με μεγάλη ακρίβεια - με σφάλμα μόλις ένα δεύτερο την μοίρας. Έτσι η κίνηση του είναι απόλυτα γνωστή. Με την απουσία της παρεμβολής άλλων πλανητών, το περήλιον της ελλειπτικής του τροχιάς - το σημείο όπου πλησιάζει πιο κοντά στον Ήλιο - θα παρέμενε σταθερό στο διάστημα. Άλλα οι άλλοι πλανήτες τραβούν τον Ερμή και προκαλούν στην γραμμή μεταξύ του περιηλίου και του ήλιου να έρχεται αργά προς τα μπρος. Από λεπτομερείς ανάλυση των χρόνων του Ερμή που περνά μπροστά από τον ήλιο, ο Le Verrier βρήκε ότι ο λόγος της περιφοράς είναι ελαφρά πιο γρήγορος από ότι προβλέπετε από την νευτώνεια θεωρία. Η παρέκκλιση ήταν της τάξης του λεπτού - σύμφωνα με τους υπολογισμούς του Le Verrier, ο πλανήτης ολοκλήρωνε μια επιπλέον περιστροφή κάθε 3,000,000 χρόνια. Ακόμη, αυτό ήταν αρκετό για να κάνει μια ρωγμή στα θεμέλια της αστροφυσικής.
Μέχρι τον Σεπτέμβριο του 1859, ο Le Verrier είχε λύσει το πρόβλημα του περιηλίου του Ερμή χρησιμοποιώντας την ίδια στρατηγική που τον είχε οδηγήσει στον θρίαμβο του Ποσειδώνα. Έγινε εξαιτίας την παρουσίας μιας άγνωστης μάζας - ενός ή περισσοτέρων μικρών πλανητών ή ίσως και ενός δακτυλιδιού αστεροειδούς υλικού - μέσα από την τροχιά του Ερμή.
Η ανακοίνωση του Le Verrier χαιρετήθηκε σαν μια προφητική κίνηση που έδειχνε τον δρόμο για έναν άλλο άγνωστο κόσμο. Ομολογουμένως, η πρόβλεψή του ήταν διαφορετικά διατυπωμένη, δεν υπήρχε καμιά αποκοτιά από την προηγούμενη πρόβλεψη του Ποσειδώνα.
Ένας τέτοιος πλανήτης, εάν υπήρχε, έπρεπε να είναι ένας μικρός κόσμος. Μόνο κάτω από ειδικές καταστάσεις θα μπορούσε να αποκαλεστεί πλανήτης - όταν θα έμπαινε μπροστά από τον ήλιο ή όταν ο ηλιακός δίσκος θα σκοτείνιαζε σε μια έκλειψη. Ακόμη και τότε, ήταν δύσκολο να φανταστούμε πόσο παλαιότεροι παρατηρητές του ουρανού τον δεν τον είχαν δει, γιατί η μάζα που χρειάζεται για να τραβήξει τον Ερμή από την προκαθορισμένη τροχιά του ήταν προφανώς ίση με την μάζα του ίδιου του Ερμή. "Πως μπορεί ένα πλανήτης," αναρωτιόνταν ο Le Verrier, "ιδιαίτερα λαμπερός και πάντα κοντά στον ήλιο, απέτυχε στο να έχει αναγνωριστεί κατά την διάρκεια μιας ολικής έκλειψης; Και δεν θα περνούσε ένας τέτοιος πλανήτης ανάμεσα στην Γη και τον Ήλιο, οπότε θα έκανε την παρουσία του αισθητή;"

Υπήρχαν καλοί λόγοι για τις διαφορές του Le Verrier. Οι αστρονόμοι είχαν παρακολουθήσει πολύ προσεχτικά το πρόσωπο του ήλιου από τότε που ανακαλύφθηκε το τηλεσκόπιο. Ο Γερμανός φαρμακοποιός Heinrich Schwabe είχε κάνει μια ιδιαιτέρως λεπτομερή έρευνα. Ελπίζοντας να βρει έναν πλανήτη εσωτερικό του Ερμή, ο Schwabe, ξεκίνησε το 1826, εξέτασε το πρόσωπο του ήλιου κάθε καθαρή ημέρα - κατά μέσο όρο 300 μέρες τον χρόνο. Συνέχισε για 12 χρόνια, καταγράφοντας κάθε μικρή κηλίδα που μπορούσε να θεωρηθεί 'ύποπτη'. Όλο αυτόν τον καιρό δεν κατέγραψε νέους πλανήτες, αλλά κατέγραψε κάτι ακόμη σπουδαιότερο: τον 11-έτη κύκλο των ηλιακών κηλίδων. Έγραψε μετά: "μπορώ να συγκρίνω τον εαυτό μου με τον Σαούλ, που έψαχνε για την περιουσία του πατέρα του και βρήκε ένα βασίλειο".
Ο Le Verrier έριξε την δική του βόμβα στον κόσμο της αστρονομίας όταν έλαβε μια σοβαρή απάντηση. Ένας αγροτικός γιατρός και ερασιτέχνης αστρονόμος σε ένα μικρό χωρία της Orgeres-en-Bauce, ο Edmond Modeste Lescarbault, ο οποίος για πολλά χρόνια έψαχνε μυστικά για έναν πλανήτη εσωτερικό του Ερμή, ισχυρίστηκε ότι είχε καταγράψει μια μικρή μαύρη κηλίδα μπροστά από τον ήλιο. Έκανε την παρατήρηση στις 26 Μαρτίου 1859, αλλά επικοινώνησε με τον Le Verrier μόλις τον Δεκέμβριο. Ο μεγάλος μαθηματικός αντέδρασε με αγανάκτηση - ποιος ήταν αυτός ο ερασιτέχνης ο Lescarbault, και γιατί είχε παραμείνει σιωπηλός για τόσο καιρό; Παρά τον σκεπτικισμό του, δεν μπορούσε να αγνοήσει το θέμα. Την παραμονή της πρωτοχρονιάς το 1859, αποφάσισε να πάει χωρίς προειδοποίηση στο Orgeres και περπάτησε 15 μίλια από το κοντινότερο σταθμό τρένου στο σπίτι του γιατρού, το οποίο εύκολα το ξεχώριζε κανείς από την οροφή παρατηρητηρίου στο γραφείο του Lescarbault. Όρμησε από την πόρτα και χαιρέτησε τον ντροπαλό άντρα.
Ο Παριζιάνος έθεσε πολλές ερωτήσεις στον Lescarbault. Περίπου μετά από μία ώρα έφυγε ικανοποιημένος ότι μπορούσε να εμπιστευτεί τον Lescarbault, και επέστρεψε στο Παρίσι πεπεισμένος - ότι μπορούσε να παραμείνει για την υπόλοιπη ζωή του - για την πραγματικότητα του νέου πλανήτη. Αυτός και ο Lescarbault προφανώς δεν ξανασυναντήθηκαν ποτέ.
Δόθηκε στον πλανήτη ένα όνομα, Βούλκαν, από τον ρωμαίο θεό της φωτιάς. Γρήγορα έγινε το μόνο θέμα συζήτησης στα σαλόνια της φιλοσοφίας και της μόδας. Ο Garibaldi και ο καιρός δεν είχαν πια ενδιαφέρον, και ο αγροτικός γιατρός και το αυτοσχέδιο παρατηρητήριο του ήταν τα θέματα συζητήσεων. Ο ντροπαλός γιατρός, με την επιμονή του Le Verrier, βραβεύτηκε με την Λεγεώνα της Τιμής από τον Ναπολέοντα III, ενώ ο Le Verrier αναγνωρίστηκε ως ένα μεγάλος ήρωας της επιστήμης.
Αλλά τότε, αναπάντεχα, ο Βούλκαν άρχισε να ξεθωριάζει. Ο Le Verrier είχε προτείνει ότι θα περνούσε μπροστά από τον ήλιο πιθανώς τέλος Μαρτίου ή αρχές Απριλίου, και επίσης τέλος Σεπτεμβρίου με αρχές Οκτωβρίου, κάθε χρόνο. Ξεκινώντας με την επόμενη προβλεπόμενη φορά, τον Μάρτη του 1860, απέτυχε να κρατήσει τα προγραμματισμένα ραντεβού του. Ούτε εμφανίστηκε τον Ιούλιο του 1860 στην ολική έκλειψη του ήλιου στην Ισπανία. Η απογοήτευση μεγάλωνε και ο Βούλκαν έμοιαζε ύποπτος. "Αρνούμαι να κυνηγήσω άγριες χήνες μετά τα μυθικά πουλιά του Le Verrier!" δήλωσε ο αστρονόμος C.H.F. Peters του Κολλεγίου Hamilton της Νέας Υόρκης, στην έκλειψη του 1869.

Δεν ξέρουμε αν η αποτυχία του Βούλκαν είχε σχέση με την φήμη της κακής συμπεριφοράς του Le Verrier. Βέβαια ήταν αρκετά φοβισμένος από τους συναδέλφους στο Αστεροσκοπείο του Παρισιού. Εμφανισιακά ήταν λεπτός και χλωμός, αλλά πάντα ελκυστικός και με πολλά στοιχεία διανόησης. Αλλά οι τρόποι του ήταν πολύ λιγότερο ελκυστικοί. Κάποιος συνάδελφος τον περιέγραψε ως έναν κακό σύζυγο, ενώ ένας Άγγλος επιστήμονας που ήθελε να τον συναντήσει κατά την διάρκεια της επίσκεψης του στο Παρίσι προειδοποιήθηκε: "δεν είμαι σίγουρος ότι ο κ. M. Le Verrier είναι πράγματι ο πιο απεχθής άνθρωπος στην Γαλλία - αλλά είμαι σίγουρος ότι είναι ο πιο μισητός." Μετά την απειλή του προσωπικού του να παραιτηθεί το 1870, παραιτήθηκε από διευθυντής του Αστεροσκοπείου του Παρισιού, αλλά επανήλθε δρυμήτερος όταν ο αντικαταστάτης του, Delaunay, απεβίωσε σε ατύχημα με σκάφος. (Ο Delaunay είχε φοβία με το νερό, καθώς και ο πατέρας του και ο αδελφός του είχαν πνιγεί. Πέρασε το Αγγλικό Κανάλι μόνο μία φορά, για να δεχτεί το χρυσό μετάλλιο της Βασιλικής Ένωσης Αστρονομίας. Το φθινόπωρο του 1872, δέχτηκε μια πρόσκληση να πάει για ιστιοπλοΐα και το πλοίο χάθηκε.)
Όταν ο Le Verrier πέθανε στις 23 Σεπτεμβρίου 1877 - στην επέτειο της ανακάλυψης του Ποσειδώνα - για τον Βούλκαν τέθηκε ένα ερωτηματικό και απλώθηκε παντού σκεπτικισμός. Ακόμη όμως πολλοί αστρονόμοι είχαν ελπίδες αφού δεν υπήρχε καμία εναλλακτική λύση στο πρόβλημα της κίνησης του Ερμή. Έτσι ο Βούλκαν επέζησε για λίγο ακόμη σαν το πιο διάσημο κατάλοιπο της αστρονομίας - ένας Loch Ness κόσμος, προβληματικός, ένα φάντασμα που αρνιόταν να ξεθωριάσει.
Η κλιμάκωση ήρθε στις 29 Ιουλίου 1878, σε μια ολική έκλειψη ηλίου. Η τελευταία ευκαιρία του Βούλκαν θα ήταν στην Δυτική Αμερική. Το μεγαλοπρεπές μονοπάτι της ολικής έκλειψης θα περνούσε μέσα από το Εθνικό Πάρκο του Yellowstone και το Wind River Range στην περιοχή του Wyoming, κάτω στην μπροστινή περιοχή των Rockies και μέσα από το Boulder, στο Denver, και το Pikes Peak, μετά κατά μήκος της Oklahoma στην περιοχή Indian και μέσα από το Texas και την Louisiana.
Ανάμεσα στους αστρονόμους που κυνηγούσαν τον πλανήτη ήταν και ο Simon Newcomb της U.S. Naval Observatory, που παρατηρούσε από το Wyoming, σε ένα σταθμό τρένου σε μια ακατοίκητη περιοχή με θέα στα Rockies. Δούλευε στο πανεπιστήμιο του Michigan με τον αστρονόμο James Craig Watson, και είχε κάνει διατριβή στην ουράνια μηχανική και στις ανακαλύψεις των αστεροειδών.
Το πρωί της 29 Ιουλίου, ο ουρανός στο Wyoming ήταν πολύ καθαρός (όπως ανέφεραν και οι τοπικές εφημερίδες). Νωρίς το απόγευμα, τρία λεπτά αφού ξεκίνησε η έκλειψη, ο Newcomb χρησιμοποίησε ένα μικρό τηλεσκόπιο για να σαρώσει τον ουρανό ανατολικά του ήλιου. Ο Watson, χρησιμοποιώντας ένα 4-inch διαθλαστήρα, επιβεβαίωσε την έρευνα σε μια στενή ζώνη και στις δύο πλευρές του ήλιου 15ο μήκος επί 1 1/2ο πλάτος. Έχοντας οπτική μνήμη, ο Watson είχε αποστηθίσει τις θέσεις όλων των άστρων στον χάρτη αυτής της ζώνης στο 7ο μέγεθος.
Έτσι τελείωσε γρήγορα. Κάλυψε τον ουρανό ανατολικά του ήλιου από εκεί που είχε σταματήσει ο Newcomb, και συνέχισε να σαρώνει δυτικά, ανάμεσα στον ήλιο και την Thera Cancri. Πέρασε κατά μήκος ενός κόκκινου άστρου, που δεν ήταν στον χάρτη, μεγέθους σχεδόν 4,5. Κάνοντας ακόμη πιο δυτικά πέρασε από ένα ακόμη πιο κόκκινο αστέρι, σημείωσε την θέση του και έτρεξε στον Newcomb για να το επιβεβαιώσει. Ο Newcomb, ήταν απορροφημένος στο να βρει τον δικό του πλανήτη - ένα απλό άστρο όπως αποδείχθηκε αργότερα. Και ξαφνικά η έκλειψη είχε τελειώσει.

Ο Watson, αναμφισβήτητα ένας έμπειρος παρατηρητής, ήταν πεπεισμένος ότι είχε δει έναν ή ακόμη και δύο πλανήτες εσωτερικά του Ερμή. Οι παρατηρήσεις του κρίθηκαν αργότερα από τον Peters, ο οποίος σύνεστησε ότι είχε κάνει ένα απλό λάθος και σημάδεψε δύο άστρα, τα Theta και Zeta Cancri. Ο ενθουσιασμός έκανε τα υπόλοιπα.
Ο Watson αρνήθηκε να παραιτηθεί και πέρασε την υπόλοιπη ζωή του κυνηγώντας τον Βούλκαν. Αφού άφησε στην Ann Arbor την διεύθυνση για το χτίσιμο του υπέροχου Αστεροσκοπείου Washburn στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin στο Madison, έγινε κυριολεχτικά ένας άνδρας με οράματα. Προγραμμάτισε να καταγράψει τον Βούλκαν στο φως της ημέρας με τηλεσκόπιο τοποθετημένο στον πάτο ενός 24-ποδών-βάθους πηγαδιού μέσα σε ένα λόφο κοντά στην Λίμνη Mendota, ελπίζοντας ότι θα λειτουργούσε σαν ένα τεράστιο καπάκι που θα του επέτρεπε να δει άστρα στον λαμπερό ουρανό. (Η ιδέα χρονολογείται από την εποχή του Αριστοτέλη, ο οποίος είπε ότι τα άστρα μπορούν να είναι ορατά στο φως της ημέρας από βαθιά πηγάδια, και είχε δοκιμαστεί αρκετές φορές πριν τον Watson.)
Ο James C. Watson πέθανε τον Νοέμβριο του 1880 πριν το πρόγραμμα τελειώσει. Πέθανε από επιπλοκές πνευμονίας που λόγω του βαρύ χειμώνα στο Wisconsin.
Όταν ο διάδοχός του, Edward S.Holden, έφτασε στο Madison την επόμενη άνοιξη να τελειώσει την δουλειά στο υπόγειο παρατηρητήριο, ο Peters τον προειδοποίησε: "θα σε παρακαλέσω για ένα πράγμα: μην καθίσεις σε αυτήν την τρύπα μέχρι να περάσει ο Βούλκαν. Όχι ότι αποκλείω να τον ανακαλύψεις... αλλά μπορεί να καταστρέψει την υγεία σου, και γι' αυτό καλύτερα να γεμίσεις την τρύπα."
Ο Holden έκανε μερικές παρατηρήσεις για να ικανοποιήσει τον εαυτό του ότι θα ήταν αδύνατο να παρατηρήσει κανείς τον Βούλκαν στο φως της μέρας - ήταν αδύνατο - και εγκατέλειψε το υπόγειο παρατηρητήριο για πάντα. Το 1930, το τούνελ γεμίστηκε για να μην αποτελεί κίνδυνο στις εγκαταστάσεις του πανεπιστημίου, το 1940 γκρεμίστηκε τελείως. Σήμερα δεν υπάρχει πλέον κανένα ίχνος του.
Μετά τον θάνατο του Watson, η μοίρα του Βούλκαν έληξε. Ο Albert Einstein εξήγησε την ιδιαιτερότητα στο περιήλιο του Ερμή στον Νοέμβρη του 1915 στο Βερολίνο - η γενική θεωρία της σχετικότητας εξόρκισε το φάντασμα του Βούλκαν από το εσωτερικό ηλιακό σύστημα. Ο Einstein παρουσίασε την νέα θεωρία της βαρύτητας στην οποία παρουσιάζεται σαν ένα βαθούλωμα υφάσματος στο χωρόχρονο. Σύμφωνα με αυτήν την θεωρία, ο Ερμής θα έπρεπε να περιφέρεται ελαφρά γρηγορότερα από τον ρυθμό της Νευτώνειας θεωρίας - κατά 0.1 arcseconds για κάθε περιφορά του πλανήτη, ή 43 arc-seconds ανά αιώνα. Αυτό συμφωνεί απόλυτα με τον παρατηρούμενο ρυθμό. Ο Βούλκαν δεν μας χρειαζόταν πια.
Πάντως, οι παρατηρήσεις του Watson το 1878 κατά την έκλειψη δεν εξηγήθηκαν ποτέ. Ο Peters μπορεί να είχε δίκιο ότι είχε λάθος χαρακτηρίσει κάποια γνωστά άστρα, αλλά μια πιο πιθανή εξήγηση ήταν να είναι κομήτες. Το μυστήριο παραμένει.
Τώρα, αν και ξεχασμένος, ο Βούλκαν, ο πλανήτης που ποτέ δεν υπήρξε, μας θυμίζει ότι όσοι ψάχνουν βρίσκουν. Αν και αποδείχθηκε αδιέξοδο, ο Βούλκαν είναι ένα φάντασμα, είναι μια ανάμνηση των ανακαλύψεων - ο κύκλος των ηλιακών κηλίδων του Schawabe και η θεωρία της βαρύτητας του Einstein - πολλά περισσότερα από όσα ονειρεύονταν οι αστρονόμοι για το εσωτερικό του ηλιακού μας συστήματος.

Βασισμένο σε άρθρο του περιοδικού Astronomy, Δεκέμβριος 1997
Γιώργος Χουρέας, τάξη 2Π