01.10.05 – Phobos e Deimos


Henry George Madan (1838–1901), Science Master al prestigioso Eton College, inviò una proposta di nomi alla rivista Nature16, No. 414, 4.10.1877 :

{A-0081.0016_.0414.18771004-0475_0475} p. 475 I satelliti di Marte
Sembra degno di nota che il genio profetico di Omero abbia già non solo identificato ma anche dato i nomi ai due satelliti di Marte. Io alludo, ovviamente, al passaggio nel quindicesimo libro dell’Iliade, quando Ares si sta preparando a discendere sulla terra (forse questo si riferisce ad un avvicinamento unusualmente vicino all’opposizione, come al tempo presente):-

Ως φάτο, καί ῥ’ ἵππους κέλετο Δεῖμόν τε Φόβον τε
ζευγνύμεν….   Il., xv. 119.
che Pope traduce-
“With that he gives command to Fear and Flight
To join his rapid coursers for the flight.”

Deimus e Phobus non sono, forse, nomi molto eufonici; ma gli astronomi non potranno scartare facilmente l’autorità di Omero.
Eton, 29 settembre    H.G.Madan

Hall accettò questa proposta, adottando inizialmente l’inconsueta grafia Phobus e Deimus. Il 7 febbraio 1878 mandò una lettera a Astronomische Nachrichten, che la pubblicò in 92 (1878):

{A-0073.0092_.2187.18780314-0047_0048} p.47  Siccome non c’era molto bisogno di un nome per questi satelliti, ho aspettato prima di fare una scelta; ma per evitare confusione, ho scelto i seguenti nomi:
Deimus per il satellite esterno
Phobus per il satellite esterno.
Questi nomi sono stati suggeriti da Mr. Madan, di Eton, Inghilterra. Essi si trovano nel Libro XV dell’Iliade, linea 119, dove Ares si prepara a discendere sulla Terra per vendicare la morte di suo figlio. Bryant ha tradotto come segue:
“Egli disse, ed intimò alla Paura ed al Volo d’aggiogargli i destrieri, e di mettergli la sua gloriosa armatura.”
Ho calcolato gli elementi approssimati di questi satelliti. I valori delle distanze, quando Marte è ad una distanza unitaria, e i valori dei periodi in giorni solari medi, sono come segue:
Deimus.
a=32″.50
Period=1.2650
Phobus.
a=13″.00
Period=0.31894

Il valore della massa di Marte che risulta dalle distanze e periodi è
m=1/3051000

Washington 7 febbraio 1878

Nell’articolo pubblicato in MNRAS {A-0075.0038_.0004.18780208-0205_0209} p. 208  si trova invece l’esatta grafia. Nel verso citato dell’Iliade, Ares (Marte) si prepara a discendere sulla Terra, per vendicare la morte di suo figlio Ascalafo:

ὣς φάτο, καί ῥ’ ἵππους κέλετο Δεῖμόν τε Φόβον τε
ζευγνύμεν, αὐτὸς δ’ ἔντε’ ἐδύσετο παμφανόωντα.
The Iliad of Homer, trans. William Cullen Bryant {B-0196.00_.1870} p. 66
He spake, and summoned Fear and Flight to yoke
His steeds, and put his glorious armor on.

All’inizio i greci raffiguravano Phobos e Deimos come due focosi cavalli che trainavano il cocchio di Ares; Φόβος significa Paura e Δείμος significa Volo, o meglio Terrore o Panico. I due cavalli venivano raffigurati con le criniere irte, gli occhi ardenti, la bocca schiumante di sangue e le narici frementi. Poi Omero nell’Iliade li personificò, considerandoli gli attendenti di Ares, che gli preparavano il carro da guerra. Una tradizione posteriore li fece diventare figli dello stesso dio, nati dalla sua unione con Afrodite.

Hall fu sempre modesto riguardo ai suoi meriti. Alcuni aspetti indediti della vicenda rimasero generalmente sconosciuti sino al 1970, quando Owen Gingerich esaminò la corrispondenza non pubblicata di Hall (si vedano i suoi articoli su Dictionary of Scientific Biography e nel Journal for the History of Astronomy, 1, {A-0020.0001_.0002.19700800-0109_0115} p. 113 ) Quando Hall confidò a Newcomb l’osservazione che gli aveva fatto sospettare un satellite, Newcomb scambiò la sua riluttanza a parlarne con il fatto che fosse poco convinto della sua scoperta. In un articolo apparso nel New York Tribune due giorni dopo l’annuncio ufficiale (20 agosto), si lesse che Hall aveva pienamente apprezzato quello che aveva trovato solo quando Newcomb determinò il periodo di rivoluzione dalle osservazioni preliminari. Nonostante un chiarimento pubblicato in “The Discovery of the Satellites of Mars”, Nature16 (1877) {A-0081.0016_.0413.18770927-0456_0457} p. 456-457 , Hall gli serbò rancore. Per cercare di riparare, Newcomb nel 1901 gli fece leggere il manoscritto del paragrafo riguardante l’episodio, che sarebbe poi apparso nel libro “The reminiscences of an astronomer” (1903):

{B-0197.00_.1903} p. 141  Una mattina il Professor Hall mi mostrò confidenzialmente la sua prima osservazione di un oggetto vicino a Marte, e mi domandò cosa ne pensassi. “Beh! sembra proprio un satellite.”
Ancora egli sembrò molto incredulo sull’argomento; così incredulo che temetti che non avrebbe fatto altri tentativi di vedere l’oggetto. Tuttavia, in seguito capii che c’era stato un totale fraintendimento da parte mia. Aveva fatto un’accurata ricerca per un certo tempo, e non aveva alcuna intenzione di abbandonarla finché l’argomento non fosse chiarito in un modo o in un altro.
Gli era venuta in mente la possibilità che l’oggetto fosse un asteroide. Mi offrii di verificare tale questione cercando nelle effemeridi di tutti i pianetini nei dintorni di Marte. Una ricerca molto piccola escluse la possibilità che l’oggetto appartenesse a questa classe. Un tale oggetto era nei dintorni, ma il suo moto era incompatibile con le misure.
Allora notai che, se l’oggetto fosse realmente un satellite, le misure già fatte su di esso, e la massa del pianeta approssimativamente nota, avrebbero consentito di determinare il moto del satellite in un giorno o due. Così trovai che in quella notte il satellite sarebbe stato coperto nella prima parte della sera dal pianeta, ma sarebbe emerso verso mezzanotte. Quindi suggerii al Profefsor Hall che, se esso non fosse stato visto nella prima parte della sera, si sarebbe dovuto aspettare dopo mezzanotte. Il risultato fu in accordo con la previsione, – il satellite non fu visibile all’inizio della sera, ma venne fuori dopo mezzanotte. Non erano possibili ulteriori dubbi, e la scoperta fu pubblicata. Il lavoro di ricerca e di osservazione fu così spossante che il Professor Hall lasciò a me calcolare l’orbita preliminare del satellite dalle sue prime osservazioni.
I miei calcoli e i miei suggerimenti persero l’importanza che avrebbero altrimenti avuto, per la ragione che seguirono varie notti serene. Se fosse intervenuto un tempo nuvoloso, una conoscenza di dove cercare l’oggetto potrebbe aver altamente facilitato il suo riconoscimento.

Restituendo il manoscritto a Newcomb (South Norfolk, Conn., 23 agosto 1901), Hall scrisse: Vi ringrazio per la vosta lettera del 21 c.m. Vi metto in una luce differente da quella in cui vi avevo visto negli ultimi 24 anni … Dopo che l’eccitazione svanì io potei vedere che voi e Holden dovevate naturalmente avere una grande quantità di disappunto e io avrei fatto lo stesso se ci fossimo scambiate le posizioni. {A-0020.0001_.0002.19700800-0109_0115} p. 114

Hall non cessò comunque di avere riserve sul carattere di Newcomb. Il 7 marzo 1904 scrisse, in una già citata a Seth Chandler: {A-0020.0001_.0002.19700800-0109_0115} p. 114 Newcomb era notevolmente eccitato dalla mia scoperta. Holden era via, ed egli e Draper fecero uno sbaglio grossolano, e poi Holden si comportò molto bene, Newcomb provò disappunto e dolore, e qualsiasi cosa sia dovuta dalla natura umana in tali circostanze. Egli fu sempre avido di denaro e gloria …
Subito dopo la scoperta, fu avanzata l’ipotesi che i satelliti fossero degli asteroidi “catturati” dall’attrazione di Marte. In tal caso d’Arrest ed altri valenti astronomi non li avrebbero potuti trovare nelle loro precedenti ricerche semplicemente perché a quell’epoca non esistevano! E se questa ipotesi era vera, si poteva anche fissare con una certa precisione l’epoca della cattura: fra il 1864 ed il 1877. Ma già in Observatory1, (20 settembre 1877) l’ipotesi fu considerata improbabile:

{A-0072.0001_.0006.18770920-0181_0182} p. 181  Se questi satelliti sono esistiti per delle ere, sembra strano che non siano stati scoperti prima, specialmente all’opposizione del 1862, quando Marte avvicinò la Terra tanto come quest’anno; ma è naturalmente molto più facile vedere un oggetto una volta che è stato scoperto che scoprirlo indipendentemente. I satelliti devono essere molto più piccoli di qualunque dei pianeti minori finora scoperti. Può Marte aver raccolto una coppia di meteoriti molto grandi, che lo avevano avvicinato strettamente? La supposizione è altamente improbabile se le orbite sono quasi circolari, siccome la velocità relativa dell’ipotetica meteora avrebbe dovuto essere solo circa 1 miglio al secondo ad un punto vicino al suo perielio.

In Observatory1, (20 ottobre 1877) fu pubblicata una lettera (22 agosto 1877) di Newcomb nella quale spiegava per quale motivo, secondo lui, le lune marziane non erano state scoperte precedentemente.

{A-0072.0001_.0007.18771020-0213_0214} p. 213 Alcuni particolari riguardanti i satelliti di Marte di recente scoperti possono essere non privi di interesse per i vostri lettori. La prima domanda che naturalmente sorge è, perché questi satelliti non sono stati scoperti prima? La risposta è che Marte è ora più vicino alla Terra di quanto sia stato in ogni tempo dal 1845, quando i grandi telescopi del presente potevano a malapena essere immaginati. La successiva opportunità per vederli si verificò nel 1862, ma possiamo supporre che non siano stati particolarmente cercati con i due o tre telescopi che sarebbero stati in grado di mostrarli. La successiva opposizione favorevole fu nel 1875; ma Marte fu allora così a sud dell’equatore che non potè essere osservato bene alle nostre latitudini. L’opposizione presente è circa la migliore possibile per l’osservazione alle medie latitudini del nostro emisfero, perché la deviazione molto piccola dal massimo avvicinamento possibile alla Terra nasce dal fatto che l’opposizione è avvenuta pochi giorni dopo che il pianeta raggiunse il perielio, e ciò lo porta ulteriormente a nord in declinazione di quanto sarebbe stato al tempo dell’avvicinamento massimo assoluto.

Le congetture di Newcomb sono ragionevoli, e del resto oggi si può dimostrare che è assolutamente impossibile che un asteroide catturato possa inserirsi su di un’orbita quasi circolare; esiste la possibilità di una cattura temporanea su di un’orbita fortemente ellittica, che però richiede una lenta evoluzione (per effetto di interazioni di marea o per attrito di una nebulosa primordiale) prima di trasformarsi nella attuale stabile orbita poco ellittica. Alcune teorie moderne ipotizzano una cattura di questo genere in epoche antichissime, ma il meccanismo di circolarizzazione dell’orbita che è stato recentemente sottoposto a serie critiche teoriche.

Termino rendendo conto di cosa fece Holden che, ricordo, era andato a visitare Draper a Dobb’s Ferry (New York). Avendo sentito della scoperta, si mise all’osservazione con il riflettore da 71 cm di Draper. Il 28 agosto scrisse da Dobb’s Ferry al Rear Admiral John Rogers, annunciando di aver scoperto insieme a Draper un terzo satellite (il 26 e 27 agosto); se ne trova notizia in “City and suburban news.” New York Times , August 30, 1877, p. 8 c. 5. Nei documenti di Hall si trova una sua lettera del 9 ottobre ad Arthur Searle di Harvard:

{A-0020.0001_.0002.19700800-0109_0115} p. 113
Il prof. Holden ha osservato un quarto satellite di Marte dal 24 settembre: ma io penso che verrà fuori che la luna Draper-Holden e la recente luna Holden non esistono. Un altro satellite di Marte può essere stato trovato a Melbourne ma questi sono fittizi.

Hall tentò di confermare queste ipotetiche scoperte con in rifrattore di Washington senza successo, e poi dei calcoli mostrarono che la luna di Holden non obbediva nemmeno alla terza legge di Keplero. Il una lettera del 30 ottobre 1877 a E.C.Pickering dell’Osservatorio di Harvard, Hall scrisse: La sua esistenza era quindi una impossibilità matematica.
Voci sulle lune spurie di Holden continuarono a circolare nella comunità astronomica per anni, e Holden divenne noto come l’uomo che aveva fatto ridere tuti gli astronomi di Washington scoprendo un … satellite di Marte con un periodo e distanza impossibili, e rimanendo ingannato da esso per mesi! [Richard A. Proctor, “Note from Mr. Proctor,” Sidereal Messenger 6 (1887) {A-0087.0006_.0057.18870900-0259_0262} p. 260 ]