Dopo aver compiuto osservazioni di Marte in occasione delle opposizioni del 1777 e 1779, il 18 ottobre 1780 I05335 F. W. Herschel comunicò i suoi risultati in una lettera all'amico I25800 William Watson, F.R.S.; essa fu letta come una memoria {L-00976} I05335 D17801018 l'11 gennaio 1781 davanti alla Royal Society, e stampata in
{A-0002.0071a.0000.17810000-0115_0138} ➤ "Astronomical Observations on the Rotation of the Planets round their Axes, made with a View to determine whether the Earth's diurnal Motion is perfectly equable", Philosophical Transactions, 71, pt. 1 (1781), con la tavola a sinistra.
Herschel osservò Marte ancora nel 1781 e 1783, e l'11 marzo 1784 lesse una Memoria (scritta il 1° dicembre 1783), pubblicata come
{A-0002.0074b.0000.17840000-0233_0273} ➤ "On the remarkable Appearances at the Polar Regions of the Planet Mars, the Inclination of its Axis, the Position of its Poles, and its spheroidical Figure; with a few Hints relating to its real Diameter and Atmosphere", Philosophical Transactions, 74, part II, (1784) con la tavola a destra.
{A-0002.0071a.0000.17810000-0115_0138} ➤ "Astronomical Observations on the Rotation of the Planets round their Axes, made with a View to determine whether the Earth's diurnal Motion is perfectly equable", Philosophical Transactions, 71, pt. 1 (1781), con la tavola a sinistra.
Herschel osservò Marte ancora nel 1781 e 1783, e l'11 marzo 1784 lesse una Memoria (scritta il 1° dicembre 1783), pubblicata come
{A-0002.0074b.0000.17840000-0233_0273} ➤ "On the remarkable Appearances at the Polar Regions of the Planet Mars, the Inclination of its Axis, the Position of its Poles, and its spheroidical Figure; with a few Hints relating to its real Diameter and Atmosphere", Philosophical Transactions, 74, part II, (1784) con la tavola a destra.
Herschel nel 1777 si trasferì a 19 New King Street al centro di Bath, installando riflettori da 2.1 e 2.7 metri di focale nell'ampio giardino retrostante, rivolto a sud. Il 17 aprile 1777 osservò « due macchie luminose, così luminose che sembravano proiettarsi oltre il disco » (le calotte polari). Dalle osservazioni dei due anni ottenne un periodo di rotazione siderale di 24h 39m 21.67s come media di determinazioni differenti solo di qualche secondo, ma oggi sappiamo che il valore esatto è 24h 37m 22.66s. Il fatto è che Herschel, partendo da una stima iniziale sbagliata, ottenne un numero di rotazioni comprese fra due date inferiore di 1 rispetto al valore esatto; se si rifanno i suoi calcoli tenendo conto di questo fatto, si arriva ad un valore molto simile a quello moderno: 24h37m23.5÷27.6s.
Nella notte magica del 13 marzo 1781 Herschel osservò Marte con riflettore da 6 metri appena costruito e scrisse: {A-0002.0074b.0000.17840000-0233_0273} p. 235 ➤ « vidi una macchia molto luminosa nel lembo sud di Marte, di estensione considerevole. »
Più tardi, si imbatté nel pianeta Urano. Nei mesi successivi, l'attenzione di Herschel non fu del tutto assorbita dall'osservazione del nuovo astro, ma si dedicò anche a Marte, che fu in opposizione perielica il 27 luglio. Prima della successiva opposizione di Marte, nel 1783, Herschel si trasferì da Bath a Datchet, vicino Windsor. Nel settembre e ottobre 1783 osservò Marte, in opposizione molto favorevole; pare che abbia condotto una ricerca di eventuali satelliti, ma si convinse della loro inesistenza. Il giorno 1 ottobre 1783 registrò:
Nella notte magica del 13 marzo 1781 Herschel osservò Marte con riflettore da 6 metri appena costruito e scrisse: {A-0002.0074b.0000.17840000-0233_0273} p. 235 ➤ « vidi una macchia molto luminosa nel lembo sud di Marte, di estensione considerevole. »
Più tardi, si imbatté nel pianeta Urano. Nei mesi successivi, l'attenzione di Herschel non fu del tutto assorbita dall'osservazione del nuovo astro, ma si dedicò anche a Marte, che fu in opposizione perielica il 27 luglio. Prima della successiva opposizione di Marte, nel 1783, Herschel si trasferì da Bath a Datchet, vicino Windsor. Nel settembre e ottobre 1783 osservò Marte, in opposizione molto favorevole; pare che abbia condotto una ricerca di eventuali satelliti, ma si convinse della loro inesistenza. Il giorno 1 ottobre 1783 registrò:
{A-0002.0074b.0000.17840000-0233_0273} p. 238 ➤ 9h 55m. Sono incline a pensare, che la macchia bianca abbia qualche piccola rivoluzione, e quindi il suo centro non sia esattamente al polo di Marte; è piuttosto probabile, che il polo reale, anche se dentro la macchia, possa trovarsi vicino alla circonferenza di essa, o un terzo del suo diametro da uno dei lati. La guarderò ancora per un pochi di giorni, e fisserò la mia particolare attenzione su di essa ... 13h 3m . La macchia luminosa ha un piccolo moto, perché è ritornata più lontana sul disco.
Nelle notti successive misurò accuratamente la sua posizione ora per ora; in seguito, usò queste misure per calcolare che la macchia polare sud distava 8.8° dal polo geografico. Questo non lo stupì; sulla Terra, il polo del freddo non corrisponde con quello geografico. Ricavò anche l'inclinazione dell'asse sulla normale all'orbita (28° 42', mentre il valore esatto è 25° 11') e fissò il punto equinoziale sull'eclittica marziana (l'equinozio di primavera di Marte) a 19°28', in Sagittario. Siccome l'inclinazione dell'asse era simile a quella della Terra, Herschel realizzò che anche gli effetti stagionali dovevano essere simili, anche se le stagioni duravano quasi il doppio.
{A-0002.0074b.0000.17840000-0233_0273} p. 259 ➤ Essendo così familiarizzato con quella che gli abitanti di Marte chiameranno obliquità dell'eclittica, e la situazione dei loro punti equinoziali e solstiziali, siamo forniti dei mezzi per calcolare le stagioni di Marte; e possiamo dare conto, in un modo che io penso altamente probabile, dei notevoli aspetti delle regioni polari ...
L'analogia fra Marte e la Terra è, forse, di gran lunga la maggiore dell'intero sistema solare. Il moto diurno è quasi lo stesso; l'obliquità delle loro rispettive eclittiche, sulla quale dipendono le stagioni, non è molto differente; di tutti i pianeti superiori la distanza di Marte dal Sole è di gran lunga la più simile a quella della Terra: né la lunghezza dell'anno marziale appare molto differente da quello di cui noi godiamo, quando si confronta alla sorprendente durata degli anni di Giove, Saturno e del Georgium Sidus. Se, allora, troviamo che il globo che abitiamo ha le sue regioni polari ghiacciate e coperte di montagne di ghiaccio e neve, che si fondono solo parzialmente quando alternativamente si espongono al Sole, può essere ben permesso di supporre che le stesse cause possano probabilmente avere lo stesso effetto sul globo di Marte; che le macchie brillanti polari siano dovute alla vivida riflessione della luce dalle regioni polari ghiacciate; e che la riduzione di queste macchie sia ascritta al loro essere rivolte verso il Sole.
Herschel calcolò che il diametro di Marte doveva essere 0.55 quello della Terra (valore esatto: 0.53), e che lo schiacciamento doveva essere compreso fra 1/15 e 1/16 (il valore esatto è 6 volte più piccolo). Il suo lavoro di registrazione della macchie scure può sembrare meno approfondito di quello riguardante le macchie polari, perché i disegni di Herschel erano poco meglio di scarabocchi. Ciò nonostante, sono molto meglio delineati dei disegni dei suoi predecessori: si notano facilmente Syrtis Major, Sinus Sabaeus, Sinus Meridiani (uso la nomenclatura stabilita circa un secolo dopo da G. V. Schiaparelli). Questo fatto da solo sarebbe sufficiente a convincerci che i dettagli della superficie sono generalmente fissi e permanenti; i disegni di Herschel, tuttavia, fornirebbero anche prove di cambiamenti. Per esempio, egli mostrò una notevole struttura che non è più presente: una macchia triangolare, simile a Syrtis Major, che si curva da Mare Cimmerium per finire con una forma che ricorda quella di un uncino.
Nell'articolo {A-0019.0007_.0004.18970220-0202_0203}, Journal of the British Astronomical Association, 7, n° 4, (1897), I00328 Antoniadi riferì di aver riconosciuto nei disegni di Herschel almeno 4 canali di I10939 Schiaparelli: Cyclops, Cerberus, Indus, Nilosyrtis. ➤
Herschel compì delle osservazioni per cercare di verificare se Marte ha un'atmosfera. Nel 1672 Cassini aveva osservato una stella di quinta magnitudine (ɸ Aquarii) sparire a 6' dal disco di Marte, per cui concluse che il pianeta doveva avere un'atmosfera molto densa. Herschel sospettò che invece la stella fosse sparita semplicemente nell'alone di luce che circonda ogni pianeta osservato in dettaglio al telescopio. Per verificarlo, usò il suo riflettore con 6 metri di focale e 47 cm di apertura per seguire due deboli stelle che si avvicinavano a Marte, senza notare alcuna diminuzione di luce (26-27 ottobre 1783). Marte, tuttavia, doveva avere un'atmosfera di qualche tipo:
Nell'articolo {A-0019.0007_.0004.18970220-0202_0203}, Journal of the British Astronomical Association, 7, n° 4, (1897), I00328 Antoniadi riferì di aver riconosciuto nei disegni di Herschel almeno 4 canali di I10939 Schiaparelli: Cyclops, Cerberus, Indus, Nilosyrtis. ➤
Herschel compì delle osservazioni per cercare di verificare se Marte ha un'atmosfera. Nel 1672 Cassini aveva osservato una stella di quinta magnitudine (ɸ Aquarii) sparire a 6' dal disco di Marte, per cui concluse che il pianeta doveva avere un'atmosfera molto densa. Herschel sospettò che invece la stella fosse sparita semplicemente nell'alone di luce che circonda ogni pianeta osservato in dettaglio al telescopio. Per verificarlo, usò il suo riflettore con 6 metri di focale e 47 cm di apertura per seguire due deboli stelle che si avvicinavano a Marte, senza notare alcuna diminuzione di luce (26-27 ottobre 1783). Marte, tuttavia, doveva avere un'atmosfera di qualche tipo:
{A-0002.0074b.0000.17840000-0233_0273} p. 273 ➤ Da altri fenomeni appare, tuttavia, che questo pianeta non è senza una considerevole atmosfera; perché, oltre le macchie permanenti sulla sua superficie, ho spesso notato dei cambiamenti occasionali di macchie luminose parziali, come in fig. 1. e 14.; e anche una volta una più scura, a latitudine piuttosto elevata, come in fig. 18. E queste alterazioni possono difficilmente essere ascritte ad altra causa oltre la disposizione variabile di nuvole e vapori fluttuanti nell'atmosfera del pianeta ...
E il pianeta ha una considerevole ma moderata atmosfera, in modo che i suoi abitanti godono di una situazione sotto molti aspetti simile alla nostra.
Herschel era convinto che l'universo intero fosse abitato (non si prese scrupolo di porre abitanti anche sul Sole, al di sotto della fotosfera, che considerava una cortina infuocata sospesa sulla superficie), e il pianeta su cui gli sembrava più facile immaginare condizioni di vita simili alle nostre era proprio Marte. Notando le variazioni di colore di Marte, avanzò l'ipotesi che lo scioglimento delle calotte generasse acqua in grado di fecondare una ricca vegetazione, il cui ciclo stagionale causava le variazioni cromatiche. A volte aveva osservato una banda oscura attorno alla calotta polare; la interpretò come una prova del processo di fusione dei ghiacci. Questi non potevano essere troppo spessi, visto che le calotte si riducevano tanto in estate (soprattutto quella boreale, molto estesa nel 1791, alquanto ridotta nel 1783).
Dopo aver fatto entrare lo studio di Marte in una nuova era, Herschel iniziò ad occuparsi del problema della costituzione del sistema siderale; i suoi successivi studi planetari furono rivolti soprattutto a Urano e Saturno, ma non trascurò Giove.
Da {A-0002.0071a.0000.17810000-0115_0138} "Astronomical Observations on the Rotation of the Planets round their Axes, made with a View to determine whether the Earth's diurnal Motion is perfectly equable", Philosophical Transactions, 71, pt. 1 (1781), p. 118 ➤
Dopo aver fatto entrare lo studio di Marte in una nuova era, Herschel iniziò ad occuparsi del problema della costituzione del sistema siderale; i suoi successivi studi planetari furono rivolti soprattutto a Urano e Saturno, ma non trascurò Giove.
Da {A-0002.0071a.0000.17810000-0115_0138} "Astronomical Observations on the Rotation of the Planets round their Axes, made with a View to determine whether the Earth's diurnal Motion is perfectly equable", Philosophical Transactions, 71, pt. 1 (1781), p. 118 ➤
Le macchie scure non solo cambiano la loro posizione, il che le fa supporre delle grandi congerie nere di vapori che nuotano nell'atmosfera di Giove; ma anche le macchie luminose, anche se esse possono aderire fermamente al corpo di Giove, possono subire qualche cambiamento apparente di situazione essendo variamente coperte o scoperte in una parte o nell'altra, da alterazioni delle fasce. Si vedrà più avanti, che ho osservato la rivoluzione di macchia molto luminosa, non sospettata in nessun cambio di situazione, all'inizio, da un gruppo di osservazioni, al periodo di 9h 51m 45.6s; e poi, da un altro gruppo immediatamente seguente 9h 50m 48s.
Siccome le cinture principali su Giove sono equatoriali, e siccome abbiamo certi venti costanti sul nostro pianeta, specialmente verso l'equatore, che regolarmente, per certi periodi, soffiano allo stesso modo, si può supporre facilmente, che essi possano formare delle fasce equatoriali raccogliendo insieme dei vapori che nuotano nella nostra atmosfera, e trasportandoli circa nella stessa direzione. Ciò, per analogia, spiegherà tutte le irregolarità delle rivoluzioni di Giove, dedotte da macchie sul suo disco che possono aver cambiato la loro situazione; perché se supponiamo che la rotazione sia 9h 56m, secondo Cassini, allora alcune macchie che ho osservato devono essere state trasportate di circa 60° dell'equatore di Giove in 22 delle sue rivoluzioni o giorni. Ciò sarà certamente una velocità molto grande delle nubi, che tuttavia non è senza eguali in quello che succede nel nostro pianeta.
In {A-0002.0083b.0000.17930000-0201_0219} "Observations on the Planet Venus", Philosophical Transactions, 83, part II, (1793) p. 218 Herschel scrisse ➤
Io suppongo che le bande brillanti e le regioni polari di Giove, per esempio, che hanno più luce delle strisce deboli, o fasce gialle, su quel pianeta, siano le parti dove l'atmosfera è maggiormente riempita di nubi, mentre le altre sono probabilmente quelle regioni che sono libere da esse, e ammettono che il Sole brilli sul pianeta; per la quale ragione abbiamo la riflessione dalla reale superficie, che io ritengo essere in generale meno luminosa.
In {A-0002.0084a.0000.17940000-0028_0032} "Observations of a quintuple Belt on the Planet Saturn", Philosophical Transactions, 84, Part I (1794), p. 30 Herschel accennò a Giove:
➤ 28.05.1780 Le fasce di Giove sono curvate; e ce n'è una moltitudine su tutto il corpo del pianeta. Vedi fig. 2 (a lato) |
Herschel cominciò ad osservare Venere nel 1777, e continuò per diversi anni; pubblicò i suoi risultati nella memoria {A-0002.0083b.0000.17930000-0201_0219} citata sopra.
Nel 1780 vide sul terminatore delle ombre diffuse con qualche analogia con quelle disegnate da Bianchini, ma non riuscì mai ad arrivare ad alcuna conclusione sulla rotazione, anche se riteneva improbabile che fosse molto lenta. Non vide mai alcuna traccia dell'enorme montagna segnalata dal suo amico I11058 J.H.Schröter di Lilienthal. Riteneva che avesse una densa atmosfera, che proteggeva i suoi abitanti dal calore del Sole (un'idea simile a quella formulata indipendentemente da Michail Vasilevič Lomonosov, dopo aver visto Venere circondata da un anello luminoso, durante il transito sul Sole del 1761).
Nel 1780 vide sul terminatore delle ombre diffuse con qualche analogia con quelle disegnate da Bianchini, ma non riuscì mai ad arrivare ad alcuna conclusione sulla rotazione, anche se riteneva improbabile che fosse molto lenta. Non vide mai alcuna traccia dell'enorme montagna segnalata dal suo amico I11058 J.H.Schröter di Lilienthal. Riteneva che avesse una densa atmosfera, che proteggeva i suoi abitanti dal calore del Sole (un'idea simile a quella formulata indipendentemente da Michail Vasilevič Lomonosov, dopo aver visto Venere circondata da un anello luminoso, durante il transito sul Sole del 1761).
§ D17801018
§ I00328 I01088 I02089 I05335 I07452 I10939 I11058 I25800
§ {A-0002.0071a.0000.17810000-0115_0138} {A-0002.0074b.0000.17840000-0233_0273} {A-0002.0083b.0000.17930000-0201_0219} {A-0002.0084a.0000.17940000-0028_0032} {A-0019.0007_.0004.18970220-0202_0203} {A-0019.0007_.0004.18970220-0202_0203}
§ {L-00976}
§ I00328 I01088 I02089 I05335 I07452 I10939 I11058 I25800
§ {A-0002.0071a.0000.17810000-0115_0138} {A-0002.0074b.0000.17840000-0233_0273} {A-0002.0083b.0000.17930000-0201_0219} {A-0002.0084a.0000.17940000-0028_0032} {A-0019.0007_.0004.18970220-0202_0203} {A-0019.0007_.0004.18970220-0202_0203}
§ {L-00976}