Vulkanas: hipotetinė planeta ir Merkurijaus perihelio mįslė
Vulkanas — XIX a. hipotetinė planeta, siekianti paaiškinti Merkurijaus perihelio mįslę; paieškos, nesėkmės ir Einšteino reliatyvumas pakeitė astronomijos istoriją.
Vulkanas buvo teorinė planeta, kurios buvimas XIX a. astronomų buvo siūlomas paaiškinti tam tikrus Saulės sistemos dinaminius reiškinius. XIX a. manyta, kad ši planeta skrieja arti Saulės, vidinėje Saulės sistemoje, ir jos gravitacinė trauka galėtų paaiškinti pastebėtus nukrypimus Merkurijaus orbitos perihelio padėtyje, palyginti su Niutono mechanikos prognozėmis.
Pradžia ir prielaidos
Idėja apie papildomą planetą ar planetų sistemą vad. “Vulkanu” kilo analogiškai tam, kaip ankstesnės nenuoseklumai Urano judesyje paskatino spėti apie dar neatrastą išorinę planetą — vėliau aptiktą Neptūną. Tikėta, kad papildoma masė arti Saulės galėtų sukelti Merkurijaus orbitos perihelio „paankstinimą“, kuris skirtųsi nuo klasikinės teorijos prognozių apie Merkurijaus elgseną. Stebimuose duomenyse liko nedidelis, bet reikšmingas skirtumas — apie 43 kampo sekundžių per šimtmetį, kurių negalėjo paaiškinti tada žinomi planetų tarpusavio traukos poveikiai.
Paieškos ir stebėjimai
Po teorinių skaičiavimų keli astronomai ėmėsi ieškoti Vulkano vizualiai, ypač per užtemimus ir naudojant teleskopus, nukreiptus prie Saulės. XIX a. pabaigoje buvo pranešimų apie tariamas tranzituojančias ar greitai judančias šviesas prie Saulės disko, tačiau nė viena iš tokių aprašytų stebėjimų serijų nebuvo patikimai pakartota ir patvirtinta. Taip pat nebuvo rastos pastovios orbitalinės judėsenos ar kitų įrodymų, kurie nurodytų didesnės nei smulkių kūnų planetos egzistavimą.
Bendroji reliatyvumo teorija ir anomalijos paaiškinimas
Dalis mokslininkų dėl šių neatitikimų abejojo Niutono gravitacijos teisėmis arba siūlė papildomas mases (planetą, žiedus ar planetes). Tuo tarpu XX a. pradžioje vystėsi specialioji reliatyvumo teorija (1905 m.), o vėliau — Alberto Einšteino bendroji reliatyvumo teorija (1915 m.). Bendroji reliatyvumo teorija natūraliai paaiškino trūkstamą Merkurijaus perihelio poslinkį (apie 43 kampo sekundes per šimtmetį) be būtinybės manyti egzistuojant papildomai planetai vidinėje Saulės sistemoje. Šis paaiškinimas praktiškai paneigė reikšmingą mokslinį poreikį Vulkano hipotezei.
Vulcanoidai ir šiuolaikinės paieškos
Nors didelės planetos Vulkano paieškose nebuvo rasta, išliko idėja apie mažesnius kūnus — vadinamuosius vulcanoidus (maži asteroidų tipo kūnai, galintys skrieti tarp Saulės ir Merkurijaus). Teoriškai stabilios orbitalinės zonos viduje Merkurijaus orbitos yra ribos (apytiksliai tarp 0,06 ir 0,21 astronominio vieneto), kur tokie kūnai galėtų egzistuoti. Per kelis dešimtmečius atliktos paieškos, įskaitant stebėjimus iš Žemės, Saulės coronografus ir kosminius aparatus (pvz., SOHO, STEREO ir kitus), iki šiol neatskleidė patikimų vulcanoidų pavyzdžių. Stebėjimų rezultatai leidžia teigti, kad didelių vulcanoidų (daugiau nei kelis kilometrus skersmens) tokioje zonoje nėra.
Paveldo ir kultūrinis atgarsis
Vulkano idėja paliko pėdsaką tiek astronomijos istorijoje, tiek kultūroje. Tai — reikšmingas pavyzdys, kaip obser-av-ciniai duomenys skatina teorijas, o nauji teoriniai pasiekimai (šiuo atveju bendroji reliatyvumo teorija) gali pakeisti pačius pagrindinius supratimo modelius. Be to, pavadinimas „Vulkanas“ ir pati koncepcija dažnai pasitaiko mokslo fantastikoje ir populiariojoje kultūroje kaip simbolis paslėptų, bet neatpažintų pasaulių arti mūsų Saulės.
Trumpai: idėja apie Vulkaną buvo natūrali XIX a. atsakas į Merkurijaus orbitos anomalijas. Nepaisant intensyvių paieškų, didelės planetos nebuvo rasta, o problema buvo išspręsta tada nauja gravitacijos teorija — bendrąja reliatyvumo teorija. Šiuolaikinės paieškos vis dar tikrina galimybę, kad mažyčiai vulcanoidai gali egzistuoti vidinėje Saulės sistemoje, tačiau iki šiol jie nėra patvirtinti.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas buvo Vulkanas?
A: Vulkanas buvo teorinė planeta, kuri, kaip buvo manoma, XIX a. skriejo arti Saulės.
K: Koks buvo Vulkano egzistavimo tikslas?
A: Buvo manoma, kad Vulkano gravitacinė trauka galėtų paaiškinti Merkurijaus perihelio poslinkio pokyčius, palyginti su klasikinės mechanikos numatytais.
K: Kodėl egzistavo Vulkano teorija?
A: Vulkano teorija atsirado dėl ankstesnės prognozės, kad išorinė planeta (dabar Neptūnas) sukelia panašius Urano orbitos pokyčius nuo klasikinės teorijos numatytos orbitos.
K: Ar Vulkano egzistavimas kada nors buvo patvirtintas?
Atsakymas: Ne, nė viena iš Vulkano paieškų nerado planetos.
K.: Kokį poveikį mokslininkų bendruomenei turėjo tai, kad nepavyko rasti Vulkano?
Atsakymas: Nepavykus rasti Vulkano, kai kurie žmonės nesutiko su Niutono teorija ir dėl to buvo sukurti specialusis reliatyvumas ir bendrasis reliatyvumas.
K: Kas sukūrė modifikuotą gravitacijos teoriją, kuri paneigė Vulkano teorijas?
A: Albertas Einšteinas sukūrė modifikuotą gravitacijos teoriją, kuri parodė, kodėl Merkurijaus orbita kinta ir be Vulkano egzistavimo.
K: Koks buvo galutinis Vulkano teorijos rezultatas?
A: Alberto Einšteino sukurta modifikuota gravitacijos teorija galiausiai paneigė Vulkano teorijas.
Ieškoti