היום לפני: כוכב הלכת השמיני

מבחינה אסטרונומית אפשר במידה מסוימת לומר שאנחנו נמצאים שוב ב-1846. כמו לפני 170 שנה, גם כעת אנו מחפשים כוכב לכת בלתי ידוע שקיומו נקבע רק על פי חישובים מורכבים של מסלולי גרמי השמיים. וכמו אז, הקהילייה האסטרונומית עוסקת בשאלה – האם הוא קיים?

בינואר 2016 פרסמו האסטרופיזיקאים קונסטנטין בטיגין (Batygin) ומייקל בראון (Brown) מאוניברסיטת קאלטק, כי הפרעות שנצפו במסלוליהם של גופי קרח קטנים הנעים בקצה מערכת השמש יכולים לנבוע מקיומו של כוכב לכת בלתי ידוע, הגדול מכדור הארץ, שקיבל את הכינוי כוכב הלכת 9. עד מהרה החלו להתפרסם מאמרים וחישובים התומכים או מתנגדים לקיומו של הגוף המשוער הזה, בעוד סקרי השמיים כושלים עד כה בחיפוש אחריו.

מצב דומה מאוד התרחש באסטרונומיה במאה ה-19, לפני שנמצא כוכב הלכת נפטון (רהב). ב-1781 התגלה במקרה כוכב הלכת אורנוס (אורון) על ידי האסטרונום הנודע ויליאם הרשל. זמן לא רב לאחר מכן הצביעו אסטרונומים על הבעייתיות במסלולו, שלא התיישב עם חוקי התנועה של אייזק ניוטון. כמה רעיונות הועלו כדי לפתור את הסתירה, אבל רעיון אחד זכה לאהדה יתרה – כוכב לכת נוסף נמצא מעבר לאורנוס ומשנה את מסלולו.

המירוץ לנפטון
ג'ון אדמס, מתמטיקאי צעיר בן 27 שבדיוק סיים אז את לימודיו בקיימברידג' (לשם השוואה, באטינגין (29) התקבל רק לאחרונה כחבר סגל צעיר בקאלטק), החל לחשב את מסלולו ומקומו של כוכב הלכת הפוטנציאלי. מכיוון שחשש למעמדו במקרה שטעה הוא לא פרסם מיד את ממצאיו, אלא פנה לאסטרונום המלכותי ולמנהל המצפה בקמברידג' כדי שיורו לחפש את כוכב הלכת החדש, אבל השניים לא הזדרזו לפעול ואדמס המשיך בחישוביו.

ביוני 1846 פרסם המתמטיקאי הצרפתי אורבן לה-וריה (le Verrier) חישוב דומה לזה של אדמס, בלי לדעת על מאמציו של המלומד הבריטי הצעיר. האסטרונום המלכותי ג'ורג' איירי (Airy) נחרד למחשבה שהצרפתים יגלו כוכב לכת חדש ויביכו את האימפריה שמעבר לתעלה. בפגישה אישית הוא הטיל על אדמס לעדכן את חישוביו ועל אנשי מצפה הכוכבים של קיימברידג' לחפש את כוכב הלכת הבלתי מוכר.

בינתיים פרסם לה-וריה נתונים נוספים על מסלולו ומקומו של כוכב הלכת החדש, אך התאכזב לגלות שלא היה ולו אסטרונום צרפתי אחד שירים את הכפפה ויכוון את הטלסקופ שלו אל הקואורדינטות המדויקות שמצא. בייאושו הוא שלח את הנתונים למצפה הכוכבים בברלין, שם נעזר בהם האסטרונום הצעיר יוהן גאלה (Galle).

גאלה ותלמידו היינריך ד'ארסט (d'Arrest) חיפשו כוכב שלא הופיע במפת השמיים העדכנית של האזור, שכן כוכבי לכת הקרובים אלינו נעים ביחס לכוכבי הרקע הנמצאים הרחק ממערכת השמש. לקראת חצות, בתום פחות משעה של חיפושים, בלילה שבין 23 ו-24 בספטמבר 1846, הם מצאו את כוכב הלכת במרחק של כמעלה אחת בלבד מהמקום שחישב לה-וריה. בשני הלילות הבאים עקבו השניים אחרי הגוף החדש ומדדו את תנועתו. גאלה הודיע מיד ללה-וריה: "כוכב הלכת באמת קיים".

בעקבות ההכרזה של גאלה ולה-וריה על גילויו של כוכב הלכת החדש מיהרו האסטרונומים הבריטים לדווח על החישוב הבלתי תלוי של אדמס, ועל סקר השמיים שערכו במצפה בקיימברידג'. לצערם התברר להם שהם אכן צפו בכוכב הלכת ותיעדו אותו במשך שני לילות באוגוסט (עוד לפני גאלה), אך חשבו בטעות שהוא כוכב רחוק וכך נשללה מהם זכות הראשונים.

מעניין לציין שמה שעשה גאלה בתוך שעה אחת, האסטרונומים הבריטים כשלו לעשות בשלושה חודשים של מאמצים. הם הצטרפו לרשימה לא קצרה של אסטרונומים דגולים שצפו בנפטון וטעו בזיהויו, כמו גלילאו גליליי (שתיעד את נפטון בטעות ככוכב כבר ב-1612) וג'ון הרשל (בנו של ויליאם הרשל ואסטרונום דגול בזכות עצמו, ב-1830).

ברבות השנים נתפסו לה-וריה ואדמס כמגלי נפטון, עם העדפה מסוימת ללה-וריה. עם זאת, אלמלא מיומנותו של גאלה והידע האסטרונומי שלו, לא היו צמד המתמטיקאים הללו זוכים לכבוד הרם הזה. את זה יודע כעת גם קונסטנטין בטיגין, שעדיין ממתין לאסטרונום שימצא את כוכב הלכת התשיעי שלו. לפחות את הלקח של אדמס הוא למד ופרסם את חישוביו עוד בטרם התגלה כוכב הלכת.