El cometa Halley

Ja sé que de sobres és conegut aquest cometa, però del que parlaré avui és del llibre que duu precisament aquest títol i l’autor no és un altre que el genial Asimov. Però no només parla del Halley, sinó de la història de la ciència en relació amb l’aparició de diferents cometes. Us faig el pertinent resum.[@more@]
Els cometes sempre han fascinat a l’ésser humà. Tots els canvis observables del cel: els moviments del Sol, la Lluna, les estrelles i les retrogradaciones dels planetes, encara que puguin ser més o menys complexes, són constants.

Tot això era molt important pels avantpassats, perquè creien que tot això era un codi que els savis sabien desxifrar i interpretar per a avís dels éssers humans. A aquesta antiga i falsa creença se li va dir "astrologia". Encara avui moltes persones creuen en ella i fins i tot surt en molts diaris que pretenen ser seriosos.

Un cometa es veu com un disc lluminós de boira amb una cua, semblant a una cabellera que oneja al vent. "Pelut" es diu en grec kométes. D’aquí va aparèixer el nom "cometa". Ara bé, aquests objectes apareixen en els moments més inesperats i, és clar, quan es veia algun, què podia significar? Doncs que s’aveïnava un desastre.

La primera vegada que un astrònom va tractar un d’ells com un fenomen astronòmic va ser Johann Müller, més conegut per Regiomontano. Al costat d’un deixeble va observar un en 1742 anotant la seva posició respecte les estrelles, amb el que es va poder traçar una línia imaginària que no era una altra cosa que la ruta del cometa (és curiós que a ningú abans se li hagués acudit calcular la trajectòria).

Però van aparèixer uns sis més a la dècada dels 1530 i va haver-hi astrònoms que es van permetre el luxe d’observar-los amb imparcialitat. Girolamo Fracastoro va publicar en 1538 un llibre on s’apuntava, per primera vegada, que la cua dels cometes apuntava en sentit oposat al Sol. Més tard, Pedro Apiano va donar a conèixer el primer dibuix científic d’un cometa i assenyalava la posició de la seva cua respecte el Sol. Els cometes havien passat a ser objectes astronòmics corrents.

Tot i així, el prestigi d’Aristòtil i els seus pensaments encara estaven vigents 2.000 anys després de la seva mort i per tant havien d’estar en l’atmosfera superior: els cels eren perfectes i inmutables. Però va arribar un altre cometa en 1577 i qui ho va detectar va ser en Tycho Brahe. Va mesurar la distància mitjançant la paralatje i no va veure cap apreciable, pel que aquell objecte havia d’estar, com mínim, més enllà de quatre vegades la distància de la Terra a la Lluna. D’estar més prop, es podria haver apreciat la paralatje.

En 1607, Kepler va observar un cometa i va suggerir que anaven en línia recta. Dos anys més tard, Galileu va dirigir per primera vegada un telescopi al cel, cosa que més tard van fer la resta d’astrònoms. En 1618 Johann Cysat va observar per primera vegada en la història un cometa a través d’un telescopi. Giovanni Alfonso Borelli va estudiar amb molta cura la posició d’un cometa al llarg del temps i va veure que a l’apropar-se al Sol la seva trajectòria era molt recta, però que es corbava a l’apropar-se al Sol fent una forma d’U. Això podia significar que podia ser o bé una parábola o bé una elipse. Si era la primera, al cometa no tornaria mai, però si era la segona … el cometa podria tornar!. El primer que va fer aquest fantàstic suggeriment va ser Otto von Guericke, el mateix famós pels hemisferis de Magdeburgo. El problema és que no se sabia com calcular quan havia de tornar. Llavors va aparèixer Newton amb les seves lleis, segons les quals, un cometa podia viatjar al voltant del Sol en una òrbita elíptica molt allargada o una parabólica. En 1682, Edmond Halley, que era amic de Newton, va observar un brillant cometa i va voler calcular la seva òrbita, cosa que li va dur molts anys. Perquè els seus resultats fossin el més exacte possible, va recollir totes les dades de cometes que va trobar i va estudiar posició al llarg del temps respecte les estrelles de dos d’ells. I va ser quan es va adonar que el cometa de Kepler de 1607 havia recorregut el mateix segment estel·lar que el de 1682. En realitat, havia recorregut el mateix segment que l’observat en 1531 per Fracastoro i Apiano i també igual que el cometa de 1456 estudiat per Regiomontano.

Halley també es va adonar que entre tots ells hi havia entre 75 i 76 anys de diferència. Però deixem que ens parli el gran home:


(…) hi ha moltes coses que m’inclinen a pensar que el cometa que l’Apiano va observar en 1531 era el mateix que Kepler i Longomontano van descriure amb més precisió en 1607; i que jo mateix he vist tornar i he observat en 1682. Totes les dades coincideixen i res no sembla oposar-se a aquesta opinió, al marge de la desigualtat de les revolucions periòdiques. Desigualtat que no és tan gran que no pugui ser deguda a causes físiques. DE fet, el moviment de Saturn pateix tal alteració a causa dels altres planetes (…)

Això, amics meus, es diu fer ciència. L’únic que calia fer era esperar uns 50 anys i, com ja sabreu a aquestes alçades, el cometa va tornar. Així que, com veieu, Edmond Halley va veure durant la seva vida el cometa al que posteriorment es va batejar amb el seu nom.

Ara bé, encara que s’havia pronosticat el seu retorn, no havien pogut o sabut determinar l’òrbita de cap cometa i els astrònoms de l’època van afirmar que el Halley havia de ser una excepció. I així va ser fins que va aparèixer Gauss qui en 1802 va idear un mètode matemàtic per a calcular l’òrbita d’un objecte amb tres observacions suficientment allunyades entre si.

En 1818 un astrònom francès cridat Louis Pons va descobrir un altre cometa i un alumne de Gauss anomenat Johann Franz Encke va calcular la seva òrbita i va veure que completava una volta al voltant del Sol cada tres anys i un terç: l’òrbita cometària més petita que es coneix fins a avui. Els astrònoms van decidir que els cometes que completaven una volta en menys de 200 anys serien "de període curt" i els de més de 200 anys "de període llarg". El Halley és de període curt i els de període llarg poden trigar milions d’anys a completar una òrbita. A saber on serem.

En 1950, l’astrònom nord-americà Fred Lawrence Whipple va suggerir que els cometes eren bàsicament esferes de matèria congelada. El centre era potser un tros de roca (perquè vegeu que tot això és relativament recent, sapigueu que Whipple va morir en 2004 als seus 97 anys). Quan els cometes estan en el punt més allunyat d la seva trajectòria respecte el Sol, tot just podem veure’ls. Però a mesura que s’apropen al mateix, augmenten la seva temperatura i part del gel al costat de la pols que conté s’allibera. El centre pot brillar com un punt, però apareix una "coma" (cabellera en llatí) que es va fent més gran a mesura que s’apropa al Sol. Pot arribar a tenir centenars de milions de quilòmetres. Però, ai!, el material alliberat no torna al cometa i es perd per a sempre. Cada vegada que un cometa torna es va fent més petit i, per tant, perd gradualmente la seva espectacularitat.

Els cometes de període curt són més foscos. L’Encke, del que ja hem parlat, ha executat moltes revolucions i tot just es distingeix un embolcall boirós. El Halley que s’apropa cada 77 anys només ha donat 32 revolucions des de l’edat d’or de l’antiga Grècia fa 2.500 anys, mentre que l’Encke, en aquest mateix lapse de temps ha donat 750. Si a això s’afegeix que aquest últim està molt més prop del Sol, ja intuïm que és un cometa mort. El mateix li arribarà a el Halley dintre d’alguns milers d’anys i serà llavors només visible amb telescopi.

Existeixen aparicions registrades de cometes absolutament espectaculars. En 1811 va aparèixer un que va ser visible durant mig any i la seva cua tenia més de 160 milions de quilòmetres; es va mantenir molt brillant durant moltes setmanes. No sé si us feu una idea d’aquesta longitud, però sapigueu que és més que la distància de la Terra al Sol. En 1843 va aparèixer un altre que, probablement, va ser més brillant. La seva cua ocupava una quarta part del cel. Sapigueu també que durant el seu recorregut, quant més prop del Sol estan, més de pressa van. Mentre que el Halley s’apropà a 85,5 milions de km al seu periheli, el de 1843 va passar a només 800.000 quilòmetres del centre del Sol o, el que és el mateix, 120.000 km de la superfície solar. La velocitat a la que va haver de passar per aquest lloc havia de ser al voltant dels 2 milions de km/h (550 km/s) i en només un dia va recórrer tres quartes parts de la volta al voltant del Sol. Aquest cometa pertany a la categoria dels cometes "rasants". El Halley no ho és. Si us interessa saber més sobre grans cometes podeu trobar més informació en aquest enllaç.

En 1858 l’astrònom italià Giovanni Battista Donati va localitzar un cometa que tenia la particularitat de tenir diferents cues. Se li diu cometa Donati. Però aquest astrònom va fer un pas més enllà analitzant en 1864 la llum que venia del cometa. En altres paraules: va ser el primer que va obtenir el seu espectre, que tenia una sèrie de línies fosques que eren degudes a les substàncies que envoltaven al cometa i que havien absorbit aquesta llum. En 1868, William Huggins va identificar alguna de les substàncies del coma.

Cometa Donati

Entre tant, en 1861 havia aparegut un altre cometa que va passar molt prop de la Terra: a 17 milions de km. Si això us sembla lluny, sapigueu que és la meitat de la distància de la Terra a Venus i la seva cua va escombrar la Terra. Evidentment, no va passar res dolent per això, encara que també va haver-hi qui va dir que ho havia enviat Déu com advertiment de les futures matances que originaria la Secessió (com si fes falta un cometa per a preveure això).

En 1882 va aparèixer un altre d’aquests cometes rasants que va seguir la mateixa trajectòria que el de 1843. No podia ser el mateix, ja que hi havia entre ells 39 anys. Avui sabem que hi ha tota una família de cometes rasants al Sol que segueixen la mateixa òrbita. És possible que es tracti de trossos d’un gran cometa que es va fragmentar fa molts milers d’anys en passar molt a prop del Sol. Va ser fotografiat pel David Gill i va ser la primera fotografia de la història que s’obtenia d’un cometa.

En 1894, Edward Emerson Barnard va fer una foto telescópica d’un sector del cel i va descobrir un cometa desconegut. Amb la fotografia (amb o sense telescopi), el nombre de cometes descobert per any no ha parat d’augmentar.

El més visible després d’aquesta data va ser en 1910, però es tractava del Halley i se li va fotografiar per primera vegada en aquesta època. Per l’època, va semblar molt probable que la Terra creués la cua del cometa. Els astrònoms van assegurar al món que no provocaria cap efecte (com no ho havia fet el de 1861). I sembla increïble que després de tants anys i tants cometes, moltes persones estaven convençudes que seria la fi del món. Alguns comerciants sense escrúpols van guanyar molts diners venent "pastilles contra el cometa" els salvarien, segons deien, dels gasos que el Halley deixaria a l’atmosfera. No cal dir que no va passar res.

Es dóna una curiosa coincidència. Mark Twain va néixer quan el Halley va tornar amb la predicció del propi Edmond Halley en 1835. En 1910 estava a punt de morir. Quan els que estaven amb ell li intentaven donar ànims, va negar amb el cap i va dir:

– He vingut amb el cometa i hauré d’anar-me amb ell.

Va morir el 21 d’abril d’aquest mateix any, just un dia després que el Halley arribés al seu periheli.

Una pregunta que quedava pendent era l’orientació de la cua dels cometes. Tots sabem que del Sol surten radiacions en tots els sentits. James Clerk Maxwell va suggerir, en els seus treballs teòrics, que les reaccions, malgrat tenir caràcter incorpóri, podrien aconseguir l’efecte d’una suau brisa. Amb miralls molt lleugers suspesos en una càmera de buit, el científic rus Pyotr Nikolaevich Lebedev va descobrir que aquesta radiació, realment, existia.

Encara que durant 50 anys es va pensar que aquesta era la raó perquè la cua sempre apuntés en sentit oposat al Sol, en realitat la brisa era massa petita. Però en la dècada dels 1920, Edward Arthur Milne va fer un estudi teòric del comportament de l’atmosfera solar i es va adonar que hi havia munts de partícules que sortien a grans velocitats. Les partícules més comunes eren protons (nuclis d’hidrògen). En els anys 1950, Bruno Rossi va descobrir que, efectivament, aquestes partícules existien. Va mesurar el que avui diem "vent solar".

Cua del cometa

Qui hagi observat el cel en una nit fosca i sense Lluna possiblement veurà unes fines ratlles de llum que duren un segon aproximadament. Els nens (i molts adults) creuen que és una una estrella que ha caigut. Se’ls hi diu, precisament "estrelles fugaces". Però ja sabem que estrelles no poden ser i se’ls hi va dir "meteoros" que en grec vol dir "a dalt".

Al llarg de la història hi ha hagut testimoniatges que deien haver vist caure objectes del cel. El primer científic que es va prendre això de forma seriosa això va ser Johann Jakob Scheuchzer suggerint en 1697 que aquestes roques podien tenir relació amb els meteoros. Ningú li va fer cas fis que va arribar Ernst Florens Friederich Chladni. En 1794 va publicar un llibre en el que deia que hi havia fragments que queien de l’espai i que a l’entrar en l’atmosfera, la resistència de l’aire feia que s’escalfessin i comencessin a vaporiztar-se. Era aquesta la raó de veure la ratlla, i la part no vaporizada queia al terra.

En 1803, Jean-Baptiste Biot va investigar una suposada pluja de milers de fragments a la França septentrional. A aquests meteoros que queien se’ls va dir "meteorits" o "aerolitos".

Al novembre de 1833 va haver-hi el que diem una "pluja d’estrelles". Els observadors, atònits, van observar centenars de milers d’aquestes ratlles. Alguns van pensar que totes les estrelles del cel s’havien caigut. Al dia següent, és clar, va amanèixer igual que sempre i la posterior nit va ser com les de sempre. Com totes les ratlles semblaven irradiar des de la constel·lació de leó se’ls va dir Lleònides (que vol dir "fills de Lleó"). En 1834, Denison Olmsted, que havia presenciat les Lleònides, va dir que eren un munt de grans de sorra que orbitaven el Sol i que quan la Terra els creuava apareixien aquests aerolits en quantitats més grans a les habituals. La terra creuava un lloc particularment dens d’aquesta concentració de frans cada 33 anys. No obstant, hi ha hagut altres pluges a les que se’ls ha anat donant el nom de la constel·lació de la que semblaven venir. Així tenim les Perseides, Lírides, etc.

Però, d’on venen? Pensant en el cometa Biela, que es va veure dividir en dos fragments, Daniel Kirkwood va proposar que eren restes de cometes morts que seguien movent-se en les òrbites d’antany. En 1866, Giovanni Virginio Schiaparelli va demostrar que l’enjambre de meteorits Perseidas tenia, en realitat, una òrbita semblant a la d’un cometa. Anàlogament, John Couch Adams i Urban Joseph Leverrier van demostrar que succeïa el mateix amb les Lleónides.

La relació estava clara. Ara bé, eren els meteorits cometes que es fragmentaven? o eren els cometes que es formaven a partir d’enjambres de meteorits? Edmund Weiss va demostrar que l’enjambre Andromeida seguia l’òrbita del Biela que se sabia s’havia partit en dos en el decenni 1860-1870. Per tant, la segona opció és la que s’accepta. Ara bé, si el meteorit ja no existeix i només queda l’enjambre, cada vegada que passi la Terra es perdran objectes del mateix que no es reemplaçaran. Els Biélides, per exemple, han anat minvant fins al punt de gairebé desaparèixen per complet.

Fins a on pot arribar com molt lluny un cometa? En 1973 un astrònom checo anomenat Lubos Kohoutek va localitzar un cometa que s’apropava i se li va observar fer tota la seva trajectòria al voltant del Sol. Es va poder calcular que la seva òrbita era la més gran de quantes s’havien calculat del sistema solar. En el seu periheli està a uns 37 milions de km (21 milions segons aquest enllaç), distància inferior a l’òrbita de Mercuri i en el seu afeli a 538.050. Recórrer aquesta òrbita li costa la friolera d’uns 200.000 anys.

Però un cometa podria arribar més lluny. El límit seria que el cometa entrés en el camp d’atracció d’una altra estrella (o sistema d’elles) on el Sol perdria els seus drets gravitatoris. El Sistema Alpha Centauri es troba a uns 4 anys llum, el que signifiquen uns 40 bilions de km. El Kohoutek ni s’apropa a aquesta distància o, en altres paraules, s’allunya del Sol una divuitena part d’un any llum. Aquesta interesantísima explicació no és meva, és clar, sinó d’Ernst Julius Öpik, qui va afirmar això en 1930 i la idea la va donar a conèixer en 1950 un altre astrònom : en Jan Hendrik Oort, us sona el Núvol d’Oort?

Com veieu, en menys de 150 pàgines, Asimov ens posa al dia. Un llibre entretingut, informatiu, per a gaudir. En resum: impressionant.

 
Portada del llibre

Títol: “El cometa Halley”

Autor: Isaac Asimov

Més informació:
http://www.astronomia.com.ar/cometas.htm

 

Quant a omalaled

Me llamo Fernando y soy un apasionado de la ciencia y admirador de los científicos y ténicos de todas las épocas. Espero disfrutéis sabiendo un poquito más de ellos.
Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

4 respostes a El cometa Halley

  1. Joan diu:

    Pel que he vist fins ara, l’Asimov ha deixat un gran llegat!

    Déu ni do amb la relació humans-cometes, és increible que encara quedi gent que pugui creure en l’astrologia.

    Pel que fa al Helley hauré d’esperar per veure’l ja que va passar 4 anys abans que jo nasqués.

  2. omalaled diu:

    L’Asimov va escriure més de 400 llibres … Tots, absolutament tots els de divulgació son fantàstics. Els de ciència ficció no m’interessen, però Deu n’hi do …

    Salut!

  3. Crec que no es valora prou la magnífica i extensa tasca de divulgació científica i històrica que ha legat. Des de aquí el meu homenatge.

  4. omalaled diu:

    Moltes gràcies pel teu comentari.

    Estic totalment d’acord. Asimov és un dels meus herois però, no com a científic, sinò com a model de persona amb una cultura impressionant i una capacitat per explicar conceptes difícils de forma senzilla fora del que és habitual.

    Encara que no crec que fos un geni, sí penso que era una persona molt intel·ligent.

    Salut!

Els comentaris estan tancats.