La Scoperta per via Matematica
Tutto cominciò con la scoperta di Urano da parte di William Herschel, nel marzo 1781. Inizialmente ritenuto una cometa, fu ben presto riconosciuto come un nuovo pianeta, e cominciò così il lavoro degli astronomi per determinarne l’orbita il più accuratamente possibile. Tuttavia risulta molto difficile se non impossibile calcolare un’orbita in modo accurato basandosi su un arco orbitale di pochi gradi. Fu così che cominciò la caccia alle osservazioni precedenti alla scoperta, nelle quali Urano fosse stato erroneamente scambiato per una stella.
Nel giro di tre anni e per merito della pazienza di Johannes Bode ne furono trovate due, la prima (dovuta a John Flamsteed) risalente addirittura al 1690: a questo punto c’era quanto bastava perché l’insieme delle osservazioni recuperate copriva un arco anche maggiore di un’intera orbita (84 anni). Risultò ben presto chiaro però che le vecchie osservazioni erano poco conciliabili con le nuove, assumendo per Urano una semplice orbita ellittica kepleriana. La soluzione fu trovata nel 1789-90 dai francesi Delambre e Lalande tenendo conto dell’effetto della perturbazione gravitazionale di Giove e Saturno. Purtroppo ben presto risultò nuovamente evidente che Urano cominciava a scostarsi progressivamente dalle posizioni previste dalla teoria.
Il problema si trascinò per alcuni decenni, amplificandosi, tanto che verso il 1840 nemmeno le sole osservazioni posteriori alla scoperta erano inquadrabili nella teoria corrente.
Vennero formulate le ipotesi più svariate, fra le quali perfino che, sulle grandi distanze, la legge di gravitazione di discostasse dal semplice “inverso del quadrato”. La strada giusta fu intrapresa indipendentemente da due giovani meccanici celesti, John Couch Adams, a Londra, e Urbain Le Verrier, a Parigi.
Entrambi lavorarono sull’ipotesi che le anomalie nell’orbita di Urano fossero dovute alla presenza di un ottavo pianeta, non ancora scoperto, che doveva necessariamente essere situato oltre l’orbita di Urano, poichè non provocava perturbazioni nell’orbita di Saturno.
Entrambi trovarono che questa ipotesi riusciva a mettere d’accordo le osservazioni con la teoria ed entrambi giunsero a prevedere la massa dell’ottavo pianeta, a formularne delle “orbite probabili” e a prevedere infine quale dovesse essere la sua posizione in cielo.
Diversamente da Le Verrier, che poteva lavorare in piena autonomia, Adams (di otto anni più giovane del francese) conduceva le sue ricerche sotto il controllo di George Airy (astronomo reale e direttore dell’Osservatorio di Greenwich) accentratore e poco incline a lasciar fare ai giovani.
Il giovane matematico inglese aveva lungamente lavorato al problema delle irregolarità orbitali di Urano, fornendo fin dal settembre 1845 delle effemeridi per il pianeta. Tuttavia egli aveva poi voluto ricontrollare più volte i suoi calcoli, continuando a presentare sempre nuove effemeridi aggiornate tanto che i colleghi di Cambridge, completamente disorientati, non erano mai riusciti a osservare alcun pianeta nei dintorni delle posizioni previste.
Il risultato fu che proprio sulla linea del traguardo arrivò primo Le Verrier (ignaro del lavoro di Adams), che tra la fine del 1845 e il 1846 pubblicò tre memorie sia su “Comptes Rendues de l’Academies des Sciences” che su “Astronomische Nachrichten”, e nel settembre del 1846 cominciò quindi la ricerca della prova osservativa dell’esistenza dell’ottavo pianeta.
