Vulcano

I pianeti conosciuti fin dall’antichità sono cinque: Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno; dei cinque Mercurio è il più piccolo e anche quello più vicino al Sole. Essendo un pianeta interno (cioè situato fra la Terra e il Sole) occasionalmente Mercurio transita attraverso il disco solare; se l’orbita di Mercurio e quella terrestre si trovassero sullo stesso piano i transiti sarebbero molto più frequenti (tutte le volte che il pianeta passa fra la Terra e il Sole). In realtà le due orbite giacciono su piani diversi inclinati di 7 gradi l’uno rispetto all’altro; di conseguenza Mercurio, quando si viene a trovare fra la Terra e il Sole, normalmente passa un po’ sopra oppure un po’ sotto al Sole. I transiti avvengono in quelle rare occasioni in cui l’allineamento Terra-Mercurio-Sole è perfetto; i transiti di Mercurio sul Sole, a differenza di quelli di Venere estremamente più rari ma anche più spettacolari, sono visibili soltanto al telescopio. Il più antico passaggio di Mercurio sul disco solare che si conosca fu predetto da Giovanni Keplero e osservato a Parigi da P. Gassendi il 9 novembre del 1631. Da allora in poi i transiti di Mercurio furono osservati regolarmente e risultarono molto utili per confrontare il moto reale del pianeta con quello previsto dalle effemeridi (correggendo, se necessario, queste ultime). Dopo che Isaac Newton ebbe pubblicato la teoria della gravitazione universale fu possibile calcolare le posizioni dei pianeti con precisioni mai viste prima. Unica eccezione: Mercurio.

Le Verrier e la ricerca di Vulcano

Rappresentazione che evidenzia le anormalità del moto di
Mercurio

Il transito sul Sole previsto per il 5 maggio 1707 risultò errato di un giorno; quello previsto per il 6 maggio 1707 risultò errato di diverse ore; stessa sorte ebbero i transiti del 1789, 1799 e 1802. A questo punto fa il suo ingresso in campo il personaggio chiave di tutta la vicenda: Urbain Jean Joseph Le Verrier. Le Verrier era un matematico francese famoso in tutto il mondo per avere scoperto (sulla base di precisi calcoli matematici) il pianeta Nettuno a partire dalle anomalie del moto di Urano. Le Verrier affrontò il problema delle irregolarità del moto di Mercurio e nel 1849 annunciò di averne scoperto la causa: il perielio dell’orbita di Mercurio si muoveva di 38 secondi d’arco per secolo più rapidamente di quanto previsto dalla teoria di Newton; l’origine di questa anomalia doveva risiedere nel disturbo di un pianeta che doveva trovarsi fra Mercurio e il Sole. Il presunto pianeta intramercuriale poteva essere scoperto in due modi: cercando di sorprenderlo durante uno dei suoi transiti sul disco solare (che dovevano essere più frequenti di quelli di Mercurio) o osservando i dintorni del Sole durante la fase di totalità delle eclissi solari.
Un medico francese appassionato di astronomia, il dottor Lescarbault, che era venuto a conoscenza del problema, decise di comunicare a Le Verrier i risultati di una osservazione solare che aveva effettuato alcuni mesi prima: il 26 marzo 1859 Lescarbault aveva osservato una macchiolina scura attraversare il disco del Sole. Le Verrier non perse un attimo di tempo; piombò come un falco a casa di Lescarbault per conoscerne tutti i particolari. Purtroppo gli strumenti usati dal medico erano molto rudimentali ma, cosa ancora più grave, Lescarbault non registrava le proprie osservazioni cosicché i particolari della fatidica osservazione dovettero essere ricostruiti a memoria. Nonostante tutto Le Verrier si dichiarò molto soddisfatto: stimò per il nuovo pianeta una massa pari a 1/17 di quella di Mercurio, gli assegnò un periodo di rivoluzione di 19,7 giorni e lo battezzò con il nome di Vulcano. La notizia di questa seconda scoperta di Le Verrier fece rapidamente il giro d’Europa. Diversi astronomi controllarono tutte le osservazioni del Sole eseguite negli anni precedenti in cerca di indizi della presenza di Vulcano; furono trovate diverse osservazioni sospette che potevano ricondurre a Vulcano e i risultati furono comunicati a Le Verrier. Sulla base di questi risultati Le Verrier previde un transito di Vulcano sul Sole fra il 29 marzo e il 7 aprile 1870; i telescopi di tutto il mondo furono puntati sul Sole ma non si vide assolutamente nulla. Nonostante l’osservazione di Lescarbault fosse stata confutata da altri osservatori (i quali avevano osservato il Sole lo stesso giorno ma non avevano notato nulla di strano) la fede di Le Verrier e dei suoi sostenitori nell’esistenza di Vulcano rimaneva incrollabile.
Gli anni compresi fra il 1862 e il 1876 furono gli anni d’oro di Vulcano; l’inafferrabile pianeta intramercuriale era diventato un caso internazionale e tutto il mondo gli dava la caccia. Molti astronomi e astrofili affermarono di averlo trovato oppure di averlo osservato in passato; la rivista Scientific American fu subissata di lettere in tal senso: in un primo momento vennero tutte pubblicate ma dopo il 1876 venne presa la decisione di non pubblicarle più. L’ormai anziano Le Verrier riprese in mano tutta la questione e dopo avere passato al setaccio tutte le segnalazioni previde un transito del pianeta sul Sole fra il 2 e il 3 ottobre 1876. Il pianeta, però, non fu osservato. Un nuovo transito fu previsto per il 22 marzo 1877 ma anche in questo caso di pianeti intramercuriali non fu scoperta alcuna traccia.
Il 23 settembre 1877 Le Verrier, ancora convinto di avere scoperto un pianeta interno a Mercurio, si spense. Con la scomparsa di Le Verrier l’interesse per Vulcano rapidamente sparì, almeno in Europa. Negli Stati Uniti, invece, l’interesse per Vulcano era ancora molto alto; il metodo seguito nelle ricerche era però diverso: invece che cercare di sorprenderlo durante uno dei suoi passaggi sul disco solare lo si cercava nelle immediate vicinanze del Sole durante la fase di totalità delle eclissi.

Il pianeta Vulcano nell'universo della serie televisiva "Star Trek"

Durante l’eclisse totale del 29 luglio 1878 un gran numero di telescopi fu puntato in direzione del Sole. La maggioranza degli osservatori non vide nulla ma due di essi, J. C. Watson (direttore dell’osservatorio del Michigan) e L. Swift (un abile amatore) in maniera indipendente l’uno dall’altro, annunciarono di avere osservato Vulcano due gradi a sud ovest del Sole; esso appariva di magnitudine 4,5 in una zona priva di stelle. In realtà qualcuno fece presente che in zona era presente una stella della costellazione del Cancro di luminosità molto simile. Inoltre Watson, dopo avere elaborato in maniera più accurata le proprie osservazioni, trovò che la posizione in cui aveva osservato Vulcano non coincideva più con quella di Swift. A causa di questi risultati controversi nacquero delle polemiche molto roventi fra sostenitori e non dell’esistenza di Vulcano che si placarono parzialmente solo nel 1880 con la morte di Watson. Altri astronomi, invece che perdersi in sterili polemiche, continuarono ad osservare i dintorni del Sole durante le eclissi; queste osservazioni continuarono, con tecniche e strumenti sempre più sofisticati, fino al 1908; di pianeti intramercuriali, però, neanche l’ombra. Di conseguenza anche negli Stati Uniti l’interesse per Vulcano venne meno. Era ormai chiaro che non esisteva alcun pianeta intramercuriale. Rimaneva, però, misteriosa la causa dell’anomalia del moto del perielio di Mercurio che la teoria di Newton continuava a non riuscire a spiegare; il valore era stato ulteriormente corretto ed era passato da 38 a 43 secondi d’arco per secolo.

La soluzione di Einstein

La soluzione del mistero arrivò nel 1916; in quell’anno Albert Einstein pubblicò la sua Teoria della Relatività Generale. Secondo questa teoria la gravità non è più una forza che attira i corpi ma l’effetto della curvatura dello spazio; le teoria di Einstein, la cui validità è stata verificata nel corso degli anni con numerosissimi esperimenti, spiega molto bene il residuo di 43 secondi d’arco per secolo del moto del perielio di Mercurio per cui la presenza di Vulcano non era più necessaria.

Vulcano nella fantascienza

Il signor Spock, dalla serie televisiva
"Star Trek"

Il pianeta Vulcano compare nella serie televisiva Star Trek. Il pianeta in questione è abitato, ed è il luogo di origine dei Vulcaniani, tra i quali non si può non citare il famoso signor Spock.