01.08.12 – Lassel e Nettuno


Già poche settimane dopo la scoperta di Nettuno, William Lassell, un astronomo amatore di Liverpool, scoprì delle cose curiose riguardo a quel pianeta. Come abbiamo visto, Hind il 30 settembre 1846 aveva osservato Nettuno, e la sua lettera era apparsa sul Times il 1° ottobre. Lassell infilò il ritaglio di giornale nel suo diario di osservazione, mostrando la chiara intenzione di osservarlo alla prima opportunità lasciatagli dal clima sfavorevole di Liverpool. Nello stesso giorno, Herschel gli scrisse una breve nota: Cerchi dei satelliti con tutta la possibile sollecitudine!! Lassell notò subito che c’era qualcosa di strano in Nettuno. Il 3 ottobre annotò nel suo giornale di osservazioni: Ho osservato il pianeta la scorsa note e ho sospettato un anello… ma non ho potuto verificarlo. Ho mostrato il pianeta a tutta la mia famiglia e certamente stanotte ho l’impressione di un anello…. L’osservazione era stata fatta alla luce lunare e con un seeing scarso, ma fu colpito dalla sua forma, che era chiaramente non propriamente quella di una palla rotonda. Intervennero le nubi o degli impegni, e passò una settimana prima che Lassell potesse proseguire le osservazioni.

Quando le riprese in una notte limpida e senza Luna il 10 ottobre, i suoi dubbi sull’esistenza dell’anello sparirono. In un intervallo di tempo di due ore ottenne una successione di distinte immagini con una successione di oculari. Spingendo l’ingrandimento sino a 567, ricevette varie distinte impressioni che il pianeta fosse circondato da un anello situato obliquamente… avente il suo asse maggiore quasi ad angolo retto con il parallelo di declinazione, o in altre parole con la corsa del pianeta attraverso il campo. L’anello appariva da 7 a 8 volte più lungo che largo ed attraversava il disco in una direzione quasi esattamente nord-sud. Rimase convinto … che se il pianeta si potesse vedere in una atmosfera perfettamente pura … con mezzi strumentali più potenti, avrebbe l’aspetto di Saturno quando il suo anello è quasi chiuso.

Quella stessa notte vide per la prima volta il maggiore dei satelliti del pianeta: quello oggi chiamato Tritone. Gli apparve come una “stella” la cui situazione di vicinanza … e piccolezza … crearono il mio forte sospetto che fosse un satellite. E ancora: Io vidi un satellite o una stella sospetta… e un anello. Io vidi [il satellite] e sospettai l’anello con vari ingrandimenti da 316 a 367… Il 12 ottobre confessò il suo forte sospetto a Herschel e, per stabilire la sua priorità sulla scoperta, spedì una lettera al direttore del Times di Londra, che la pubblicò il giorno 14:

Rispetto all’esistenza di un anello, non sono in grado assolutamente di dichiararla, ma ricevetti tante impressioni di esso, sempre nella stessa forma e direzione, e con tutti i differenti ingrandimenti, che io sento una persuasione molto forte che mi basti solo un miglior stato dell’atmosfera per consentirmi di verificare la scoperta. Dell’esistenza della stella, che ha ogni aspetto di un satellite, non c’è ombra di dubbio.

Lassell rivide Nettuno il 26 ottobre e fu abbastanza sicuro del satellite vicino, ma non disegnò l’anello. Il 29 osservò insieme a John Hartnup (direttore dell’Osservatorio di Liverpool) e William Simms, i famoso costruttore di strumenti di Londra, ma le condizioni di visibilità furono scarse. Andò molto meglio il 10 novembre, quando lui e i suoi amici osservarono e disegnarono la posizione dell’anello, senza influenzarsi a vicenda. Quindi non c’è più alcun dubbio che il telescopio mostri un’appendice. Se essa realmente esista sul pianeta rimane da confermare. Il giorno dopo scrisse che il presunto satellite si trovava nella stessa posizione. Ulteriori osservazioni del 29 e 30 settembre, e del 3 e 15 dicembre, rafforzarono il sospetto dell’esistenza del satelliti e dell’anello. Le osservazioni furono interrotte per l’avvicinamento del pianeta al Sole, e non poterono essere riprese prima del luglio del 1847.

Prima di allora, la notizia delle osservazioni si era diffusa ed aveva suscitato vivo interesse. Nel fascicolo del 13 novembre 1846 di M.N.R.A.S.7, una breve relazione dice:

{A-0075.0007_.0009.18461113-0154_0157} p. 157   Mr. Lassell ha osservato il pianeta con il suo riflettore newtoniano (2 piedi di diametro [61 cm], montato equatorialmente), e vide qualcosa assomigliante ad un anello attraversare il disco. Le osservazioni atmosferiche non erano favorevoli, ma la striscia fu vista nella stessa direzione, usando due differenti specchi, e da vari osservatori, quindi la sua esistenza sembra essere molto probabile. L’aspetto può essere forse causato da qualche distorsione o flessione dello specchio, ma difficilmente può essere effetto dell’immaginazione. Uno, o forse due, punti luminosi sono stati visti, che potrebbero essere satelliti; ma questo richiederà un ulteriore esame.

Il 17 novembre Lassel scrisse una lettera interessantissima all’editore di Astronomische Nachrichten, ma purtroppo essa fu stampata solo alcuni mesi dopo (No. 589, 25, 25.2.1847)

{A-0073.0025_.0589.18470225-0197_0200} p. 197  Mio caro Signore, riguardo alla domanda se avevo visto un anello circondante il pianeta Le Verrier io credo di avere una forte ragione di pensare che ci sia una tale appendice, anche se il tempo in questo clima molto sfavorevole non mi ha permesso quella verifica assoluta che avrei voluto. Il 3 ottobre mentre stavo esaminando il pianeta con il mio equatoriale da 20 piedi con un’apertura di 24 pollici e con un ingrandimento 316, fui colpito dalla sua forma, che fu chiaramente non semplicemente quella di una palla rotonda, e ancora il 10 ottobre dopo aver applicati diversi ingrandimenti fino a 567 ricevetti varie distinte impressioni che il pianeta fosse circondato da un anello situato obliquamente, così *** avendo il suo asse maggiore quasi ad angolo retto con il parallelo di declinazione, o in altre parole con il corso del pianeta attraverso il campo. Nell’ultimo di questi giorni, il 10 a circa 8 ¾ h di tempo medio, osservai una stella minuta, distante circa 3 diametri del pianeta, ad un angolo di 70° o 80° nord seguendo, e quindi non distante dal piano dell’anello. La situazione di vicinanza di questa stella, e la sua piccolezza, essendo come poi ho accertato per confronto, più debole dei due più cospicui satelliti di Urano, mi generò il forte sospetto che potesse essere un satellite; ma mi dispiace dire che essendo immediatamente seguito un lungo intervallo di notti nuvolose, mi impedì di avere qualunque opportunità di verificarlo.
Posso aggiungere ulteriormente che il 10 ottobre in cui l’aria fu in uno stato più favorevole di ogni altra sera in cui ho visto il pianeta, ottenni due o tre apparizioni momentanee del cielo attraverso l’anello, comunicando l’impressione che se fosse stato possibile osservare il pianeta in un’atmosfera perfettamente pura e con mezzi strumentali molto più potenti, avrebbe preso l’aspetto – di Saturno quando il suo anello è quasi chiuso – a parte il fatto che l’anello di Le Verrier ha il suo asse maggiore situato ad un angolo così grande con la direzione di quello di Saturno.
Da quella sera in cui furono fatte queste osservazioni, anche se fui costantemente di guardia, non mi fu permesso di osservare il pianeta che solo due volte, cioè il 10 e 11 scorsi, e in entrambe le occasioni l’aria fu molto impura e tremolante. Mi si presentò tuttavia lo stesso aspetto dell’anello, e il pianeta era ancora accompagnato da una stella circa della stessa magnitudine del satellite sospettato in precedenza. La sua posizione in queste due sere non cambiò sensibilmente rispetto al pianeta, essendo circa nella direzione dell’asse maggiore prodotto verso nord e distante da esso circa un minuto. Non potei accertare la sua esatta posizione e distanza perchè era un oggetto troppo debole per potere utilizzare il micrometro che possiedo.
Per guardarmi da ogni inganno in queste osservazioni chiamai in aiuto diversi amici totalmente non informati delle impressioni che avevo ricevuto, e trovai che i disegni che essi separatamente ed indipendentemente tracciarono, concordarono in una misura plausibile per delle rappresentazioni dello stesso aspetto fatte da mani diverse. In seguito presi la precauzione (per impedire che qualsiasi cosa del telescopio mi ingannasse)  di mettere degli altri specchi, sia grandi che piccoli, nel tubo, l’impressione dell’anello rimanendo comunque. Infine, esaminai il pianeta Urano senza essere in grado di persuadermi in nessun modo che una tale aspetto gli appartenesse.

In M.N.R.A.S.7, p. 167 (11 dicembre 1846) apparve un riepilogo delle osservazioni di Lassell:

{A-0075.0007_.0010.18461211-0165_0168} p. 168  Mr. Lassell dice che i punti di luce visti il 10 ottobre, 30 novembre e 3 dicembre, furono, per quanto potè giudicare, gli stessi in aspetto e luminosità. Non c’erano altre stelle nelle immediate vicinanze. Quindi ritiene che la probabilità sia in favore che la stella sia un satellite.

In questa nota si fa accenno al fatto che Hind aveva segnalato di aver visto Nettuno di forma ablunga, e l’asse maggiore del disco faceva un angolo di 30° con il meridiano. In effetti, Hind fu il primo a dare manforte a Lassell, usando il rifrattore Dollond da 18 cm (“South Villa”) dell’Osservatorio Bishop. Lì, per primo in Inghilterra, osservò Nettuno il primo ottobre 1846 (pare che lo stesse cercando, come Challis); fu anche il primo, dopo Lassell, a notare qualcosa di particolare in Nettuno. L’8 dicembre Hind scrisse una lettera che fu pubblicata in Astronomische Nachrichten, No. 589, 25, (25 febbraio 1847) {A-0073.0025_.0589.18470225-0205_0208}  : L’esistenza di un anello appare ancora indecisa, anche se molto probabile. LeVerrier presenta un aspetto oblungo con il rifrattore di Mr. Bishop. Il Rapporto Annuale della R. A. S. del 12 febbraio 1847 affermò che l’esistenza di un anello sembra quasi certa: {A-0075.0007_.0012.18470212-0193_0240} p. 217  

In Astronomische Nachrichten, No. 589, 25, (25 febbraio 1847) p. 231, poche pagine dopo la bella lettera di Lassell, fu riportata una di Challis, che contiene questo riferimento all’anello:

{A-0075.0007_.0013.18470312-0242_0244} p. 231  Sono stato in grado con il Northumberland Telescope di verificare il sospetto di Mr. Lassell di un anello. Ricevetti per la prima volta l’impressione di un anello il 12 gennaio. Due disegni indipendenti fatti da me e dal mio assistente Mr. Morgan diedero la seguente rappresentazione del suo aspetto e posizione: *** L’angolo fatto dal diametro dell’anello con un parallelo di declinazione fu 66° secondo una misura non molto soddisfacente presa il 15 gennaio. Il rapporto del diametro dell’anello con quello del pianeta è stimato di 3 a 2. Non mi rendo conto di come abbia fatto a non notare l’anello prima.

Fu stampato un rapporto del tutto simile in M.N.R.A.S.7, 12 marzo 1847 {A-0075.0007_.0013.18470312-0242_0244} p. 243  . Lassel aveva scritto a Challis il 19 gennaio 1847:

In risposta alla vostra nota del giorno 16 mi rincresce profondamente oggi che tale è stata l’invariabile copertura nuvolosa del tempo in questo distretto che non si è verificata una singola opportunità quest’anno (non invero per qualche tempo prima del suo inizio) di vedere il nuovo pianeta. La quantità di prove di avere visto un supposto anello è registrata molto correttamente nelle minute di dicembre… [L’osservazione di Challis] pone oltre ogni ragionevole dubbio la realtà della mia; specialmente perché anche gli angoli misurati da voi concordano con la mia stima entro quattro gradi.

Challis fece riferimento alla sua corrispondenza con Lassell in un rapporto datato 22.3.1847 e stampato in Astronomische Nachrichten, No. 596, 25, pp. 309-314 (24 aprile 1847).

{A-0073.0025_.0596.18470424-0309_0314} p. 310  Non sono in grado di rendere conto completamente perché non sono riuscito ad osservare l’anello in precedenti periodi di osservazione. Tuttavia, forse si può dire che un aspetto come questo, che è difficile da riconoscere eccetto che in un buon stato dell’atmosfera, può per lungo tempo sfuggire alla scoperta, se non lo si cerca espressamente e ripetutamente. Per forzarlo nell’attenzione, occorre osservarlo in condizioni estremamente favorevoli. Prima delle osservazioni di gennaio, il pianeta era stato celato per più di tre settimane dalle nubi. Le sere del 12 e 14 furono particolarmente buone, e il pianeta fu per la prima volta visto in un forte crepuscolo. In circostanze molto simili ho visto due volte con il Northumberland Telescope la seconda divisione dell’anello di Saturno.
Ho comunicato a Mr. Lassell di Liverpool, che è stato il primo a sospettare l’esistenza di un anello, le mie osservazioni riguardo ad esso, accompagnate da un disegno; e ho ricevuto di ritorno da lui un disegno con l’aspetto presentato nel suo riflettore da 20 piedi, molto simile al mio sia nella forma che nella posizione dell’anello. Mr. Lassell scrisse, “Io non posso fare a meno di considerare che la vosta osservazione ponga oltre ragionevole dubbio la realtà della mia”. Io sono d’accordo con questa conclusione, e pertanto in comunicazioni alla Royal Astronomical Society e a Astronomische Nachrichten di Schumacher, contenenti le mie osservazioni ridotte, mi sono avventurato ad esprimere la mia convinzione dell’esistenza dell’anello.

Lassell riprese le osservazioni di Nettuno nel luglio 1847. Un rapporto apparve in M.N.R.A.S.7, {A-0075.0007_.0016.18470611-0297_0298} pp.297-298  ; si apprende che osservazioni dell’8 e 9 luglio avevano rafforzato la sua convinzione di Lassell dell’esistenza del satellite, ma l’esame dell’anello era rimandato. Grazie alle osservazioni conclusive dal 31 agosto al 6 settembre, finalmente Lassell raggiunse la certezza dell’esistenza del satellite, e lo stesso 6 agosto scrisse una lettera al direttore di Astronomische Nachrichten, pubblicata nel No. 611, 26 (16.9.1847) con la seguente figura :

{A-0073.0026_.0611.18470916-0165_0168} p.166  Confido di poter presumere che concorderete con me nell’opinione, che ho addotto prove più che sufficienti dell’esistenza di almeno un satellite di Nettuno; e ovviamente proseguirò la scoperta e userò tutti mezzi in mio potere per ottenere conoscenza della sua distanza e periodo di rivoluzione. È notevole che in ogni osservazione, il satellite è situato o nel quadrante nord che segue o in quello sud che precede, ad un angolo moderato con il parallelo, quindi è probabile che il piano della sua orbita non sia molto inclinato sul piano dell’ eclittica. Tuttavia, perché io l’abbia visto così tanto più di frequente nel quadrante nord che segue che in quello sud che precede al momento non lo so dire.

In M.N.R.A.S.7, (1847) vennero date altre informazioni:

{A-0075.0007_.0017.18470711-0307_0308} p. 307  Dalla media delle sue osservazioni, Mr. Lassell conclude che il satellite rivolve attorno al pianeta in 5d21h circa, e che la sua più grande elongazione è circa 18″. L’orbita che appare descrivere ha l’asse minore poco differente dal diametro del pianeta. Il satellite è molto più luminoso nella metà dell’orbita precedente che in quella seguente. Il sesto satellite di Saturno varia similmente in luminosità. Questa variazione periodica sembra mostrare che un lato del satellite ha meno potere di riflettere la luce dell’altro, e che il tempo di rotazione sul suo asse è uguale al suo tempo periodico attorno al pianeta, come nel caso della nostra Luna.

In realtà Tritone non presenta grandi variazioni di luminosità, anche se è vero che ha una rotazione sincrona con la rivoluzione. La stima del periodo di rivoluzione fu buona, e Lassell ebbe ragione a rallegrarsi del risultato raggiunto. Del resto, non rimase a lungo l’unico ad osservare il satellite. Su Astronomische Nachrichten, supplemento al No. 618, 26, {A-0073.0026_.0618.18480000-none_none} p. 287 , William Cranch Bond, direttore dell’Osservatorio di Cambridge (Massachusetts), inviò delle osservazioni compiute il 25, 27, 28 ottobre; ammise che l’oggetto era estremamente difficile da misurare con precisione con il micrometro. Scrisse: Abbiamo un’evidenza abbastanza forte dell’esistenza di un altro satellite, più debole e più distante dal Primario di quello di Lassell. Si sbagliava: non poteva essere nessuno dei satelliti oggi noti.
In Astronomische Nachrichten, No. 629, 27, 1848 {A-0073.0027_.0629.18480316-0071_0074} pp. 71-72  fu pubblicata una lettera (19.1.1848) di Otto Struve, direttore dell’Osservatorio di Pulkovo (San Pietroburgo), che riportava osservazioni dall’11 settembre al 20 dicembre 1847 e gli elementi orbitali.

Nonostante l’esistenza del satellite fosse stata rapidamente accettata dalla comunità scientifica, per diverso tempo non fu sentita l’esigenza di dargli un nome; pochi anni dopo furono battezzati i satelliti di Saturno e di Urano, ma non quello di Nettuno (e neanche quelli di Giove). Nel suo famoso libro “Astronomie Populaire” (1880) Camille Flammarion si lamentò di questo fatto:

{B-0089.00_.1880} p. 591  Il satellite di Nettuno non ha ancora ricevuto un nome; tuttavia tale dio non manca di figli: il nome Tritone, uno dei compagni più assidui di suo padre nell’oceano, non gli converrebbe?

La sua proposta fu seguita dalle Publications of the Astronomical Society of the Pacific, ma ancora nel 1926 il celeberrimo libro degli astronomi americani Russell, Dugan, Stewart, “Astronomy”, nella tabella dei satelliti riportava per il satellite di Nettuno: “nomeless” [senza nome]. Ad ogni modo, circa dopo il 1930 il nome cominciò a prendere piede, e divenne comunemente usato dopo la scoperta del secondo satellite, Nereide, nel 1949. Ecco una breve spiegazione:

greco Τρίτων; lat. Triton-Tritónis. Dio marino, generalmente considerato figlio di Poseidone e Anfitrite. Molti miti parlavano di numerosi Tritoni, che facevano parte del corteo di Poseidone, e avevano la parte inferiore del corpo simile a quella di un pesce.

Nettuno aveva altri satelliti? Come Bond, anche Lassell si illuse di averne individuato un altro. In M.N.R.A.S.10 (1850) apparve una sua lettera (14 agosto 1850), in cui si disse fiducioso:

{A-0075.0010_.0008.18500614-0159_0159} p. 159  Io ho una forte ragione di sospettare di aver scoperto stanotte un secondo satellite di Nettuno. La scorsa notte, il 13, a circa le 11, osservai il satellite di Nettuno per la prima volta in questa stagione, e feci un diagramma di esso, il satellite essendo verso l’elongazione sud. Il cielo era estremamente sfavorevole; e trovando che né misure di posizione n? di distanza potevano essere fatte con la minima speranza di accuratezza, non tentai nulla. Stanotte, in un cielo un po’ migliore, ma ancora cattivo, vidi quello che ritengo un altro satellite, nella linea dell’elongazione nord del vecchio satellite, e distante circa due diametri. Questo non può essere chiaramente il satellite già noto, che avrebbe dovuto essere quasi precedente il pianeta, e in quella posizione è generalmente invisibile. Non ci può essere dubbio sulla realtà delle osservazioni; il satellite di stanotte (considerevolmente più debole di quello della scorsa notte) essendo stato ripetutamente e quasi costantemente visto con vari ingrandimenti, p. es., 316, 479, 628. La posizione del satellite è come ho detto, molto vicina alla direzione della massima elongazione nord di quello vecchio, e, essendo distante dal pianeta a malapena due diametri, può essere probabilmente interno ad esso. Il cielo divenne nuvoloso poco dopo le 11 e rimase così, ciò che impedì ogni osservazione che confermasse il moto. Ma io penso che l’ipotesi di una stella fissa di una simile magnitudine e nella precisa direzione situata lì, è troppo improbabile per gettare molto dubbio sulla scoperta.

Nello stesso giorno scrisse anche a Astronomische Nachrichten, No. 729, 31, 1850 {A-0073.0031_.0729.18500902-0143_0144} p. 143  , più o meno le stesse parole, aggiungendo due disegni. Oggi sappiamo che, a parte Tritone, gli altri satelliti erano assolutamente fuori alla portata degli strumenti dell’epoca. Lo stesso Lassell alla fine si rese conto che Nettuno doveva avere un solo satellite (perlomeno osservabile con il suo telescopio). Da Astronomische Nachrichten, No. 1512, 63 (1864):

{A-0073.0063_.1512.18650128-0369_0378} p. 372  Il satellite conosciuto è visibile così bene, specialmente quando è a più di 8 o 9 secondi di distanza centrale dal pianeta, anche in brillante luce lunare e senza alcuna circostanza atmosferica straordinaria, che sono arrivato alla ferma convinzione che il pianeta non sia accompagnato da altri satelliti, che reggano il confronto di magnitudine con quello conosciuto – non più grande certamente di quanto siano Dione o Rhea fra i satelliti di Saturno rispetto a Titano. Invero può essere possibile che possa esistere un debole satellite distante vari minuti, anche se non ho avuto sospetto di nessuno, e uno così situato sarebbe molto difficile da riconoscere, fra le numerose piccole stelle che un telescopio grande come questo generalmente rivela.