Vulcanus (planeet)
Van Wikipedia
Vulcanus was de naam van een kleine planeet die zich in een baan tussen Mercurius en de zon zou moeten bevinden. Deze planeet was nodig om de waargenomen baanverdraaiing van Mercurius te verklaren maar bleek later niet te bestaan.
Inhoud |
[bewerk] Het argument voor het bestaan van Vulcanus
De planeet Vulcanus werd voorgesteld wegens een kleine afwijking in de baan die de planeet Mercurius zou moeten maken volgens de klassieke mechanica van Newton. De banen die de planeten maken zijn niet perfect rond maar licht eivormig (elliptisch). Omdat de planeten ook elkaar aantrekken zou het punt van dichtste nadering tot de zon, het perihelium, in de loop van de tijd langzaam moeten verschuiven. De ellips verdraait door deze zogenaamde precessie van het perihelium. De baan van Mercurius bleek echter 575 boogminuten per eeuw te verdraaien (1 graad per 677 jaar) in plaats van 532 boogminuten per eeuw (1 graad per 626 jaar), die volgens de klassieke mechanica werden berekend. Een klein maar waarneembaar verschil van 43 boogminuten per eeuw dus.
De Franse wiskundige Urbain Jean Joseph Le Verrier bedacht een oplossing: als tussen Mercurius en de zon zich één of meerdere kleine objecten zouden bevinden, dan zou dat de afwijking verklaren. De Duitse astronoom Johann Gottfried Galle meende een klein object voor de zon te hebben waargenomen en op basis hiervan concludeerde le Verrier dat zich tussen Mercurius en de zon zich een planeet Vulcanus moest bevinden.
Het idee om op deze manier een planeet te voorspellen was door Le Verrier eerder toegepast, samen met zijn Britse collega John Cough Adams had hij enkele jaren eerder met behulp van afwijkingen in de baan van Uranus de planeet Neptunus voorspeld die door Johann Gottfried Galle op de exact voorspelde positie werd waargenomen.
[bewerk] De jacht op Vulcanus
Het observeren van een planeet binnenin de baan van Mercurius is erg moeilijk omdat de telescoop dan op de zon gericht moet worden en de hemel is daar verre van zwart. Verder kan een fout in het richten van de telescoop schade veroorzaken aan de optiek en oogbeschadigingen aan de waarnemer toebrengen. De grote hoeveelheid licht kan zelfs op een redelijke afstand van de zon foutieve reflecties in de optiek veroorzaken en de waarnemer op het verkeerde spoor zetten.
De beste strategie voor observaties is wachten totdat de planeet zich voor de zon langs beweegt - een zogenaamde "transit". Men ziet dan een kleine ronde stip over de zonneschijf schuiven, net zoals dat waar te nemen valt voor Mercurius en Venus.
De jacht op Vulcanus heeft meer dan een halve eeuw geduurd. Er werden regelmatig vals alarm geslagen, veelal vanwege ronde zonnevlekken. Gedurende zonsverduisteringen werden sterren die dicht bij de zon verschenen aangezien voor planeten, vooral omdat zij zich niet op de posities bevonden waar sterren bekend waren. Op een gegeven ogenblik werd zelfs de conclusie getrokken dat er sprake moest zijn van twee planeten, op basis van tegenstrijdige waarnemingen.
[bewerk] Hoe de jacht gestaakt werd
In 1877 stierf Le Verrier, nog steeds van overtuigd van het feit dat hij een planeet ontdekt had. Maar met het verlies van één van zijn voorvechters koelde de jacht op Vulcanus af. Na vele jaren zoeken twijfelden veel astronomen sterk aan het bestaan van de planeet.
In 1915 kwam Albert Einstein met zijn algemene relativiteitstheorie, die nauwkeuriger bleek dan de klassieke mechanica van Newton. Einstein vertelde later dat zijn hart enkele malen oversloeg toen hij met zijn relativiteitstheorie de exact waargenomen baanafwijking van Mercurius vond. Hiermee was het bestaan van Vulcanus definitief ontkracht. In werkelijkheid wordt de baanafwijking van Mercurius veroorzaakt door krommingen in de tijdruimte. De zon is een zeer zwaar object en vervormt de tijdruimte in zijn omgeving. In principe is dit van toepassing op alle planeten, maar alleen Mercurius staat dicht genoeg bij de zon om het effect enigszins meetbaar te maken.
[bewerk] Vulcanus in moderne fictie
In de jaren '60 kwam de Vulcanustheorie opnieuw in de aandacht. In een Doctor Who-verhaal genaamd "The Power of the Daleks" werd een scène geschetst van een aardse kolonie op Vulcanus vroeg in de 21e eeuw. De naam werd verder gebruikt voor de fictieve moederplaneet van het Vulcan-ras in de televisieserie Star Trek. Volgens Gene Roddenberry bevindt Vulcanus zich of in een baan rond 40 Eridani dan wel Epsilon Eridani. In 1998 werd door wetenschappers op indirecte wijze een planeet van Jupiter-afmetingen ontdekt. Het is niet bekend of deze planeet in staat is om leven te bevatten, echter veel astronomen wijzen op haar hoog eliptische baan als uitsluitende factor.
[bewerk] Vulcanoïden
Alhoewel er geen planeet meer nodig is om de afwijking in de baan van Mercurius te verklaren, overweegt men nog wel het bestaan van planetoïden binnen de baan van Mercurius, deze speculatieve planetoïden noemt men Vulcanoïden, naar de speculatieve planeet Vulcanus.
