¿Cómo se determinó la masa de Venus?
La masa de Venus me parece bastante complicada de determinar:
- Venus no tiene satélites, por lo que no puede simplemente aplicar la tercera ley de Kepler (como lo haría con Júpiter o Saturno, por ejemplo) para determinar su masa.
- El tirón gravitacional de Venus sobre el Sol es muy pequeño en comparación con el de otros Júpiter o Saturno, por lo que parece que sería difícil extraer qué parte del movimiento propio del Sol es causado por Venus.
- Hay pocos asteroides con órbitas cercanas a la de Venus, por lo que no son muchos los objetos cuya trayectoria podría ser modificada por Venus.
Conociendo el radio de Venus, y asumiendo que tiene la misma densidad que la Tierra, puede obtener una estimación bastante cercana de su masa (85% de la masa de la Tierra con esta suposición, cuando el valor real es 82%). Pero esa es una suposición bastante fuerte (la densidad de la Tierra y Venus solo se acerca por casualidad) y una "estimación" bastante insatisfactoria.
Hoy en día, hay algunas sondas que han volado por Venus, por lo que al observar su trayectoria, puede inferir cómo se ve el campo gravitacional de Venus. Pero esos sobrevuelos son bastante recientes. ¿Sabíamos sobre la masa de Venus antes de esos sobrevuelos?
¿Cómo se midió la masa de Venus por primera vez?
Respuestas
¿Cómo se midió la masa de Venus por primera vez?
A mediados de la 19 ª siglo, de Urbain Le Verrier predijo la existencia de un planeta hasta entonces desconocido más allá de la órbita de Urano. Incluso predijo la órbita de este planeta. El descubrimiento de Neptuno basado en sus predicciones fue quizás su mayor logro.
Le Verrier luego pasó a investigar Mercury. Utilizó observaciones de Mercurio, Venus, el Sol (como sustituto de la Tierra) y Marte y calculó que Mercurio debería precesar 532 segundos de arco por siglo basándose en la mecánica newtoniana. En el camino, tuvo que (y lo hizo) estimar la masa de Venus. Hubo un problema aquí; la precesión observada de la órbita de Mercurio es de 575 segundos de arco por siglo, 43 segundos de arco por siglo mayor que su valor calculado. Esto llevó a Le Verrier a conjeturar que había un planeta aún más cercano al Sol que Mercurio.
A pesar de que no se pudo descubrir el planeta inexistente llamado provisionalmente Vulcano, la estimación de Le Verrier para la masa de Venus estaba bastante cerca de la cifra correcta, dentro de un par de por ciento. Una vez que Einstein descubrió la causa de esta discrepancia de 43 segundos de arco por siglo, la masa de Venus se determinó con una precisión aún mayor. Por supuesto, una vez que las sondas se pusieron en órbita alrededor de Venus, su masa se determinó con mayor precisión todavía.
Referencia:
Leverrier, M. "Sobre las masas de los planetas y el paralaje del Sol". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society 32 (1872): 322.
La masa de Venus se determinó pesando la Tierra, o más precisamente, determinando la relación entre la densidad de la Tierra y la densidad de Schiehallion , y asumiendo que Schiehallion es una roca típica de 2500 kg por metro cúbico.
Antes de eso, Jérôme Lalande había calculado las masas relativas de los cuerpos principales del Sistema Solar como un subproducto de la mejora de las tablas planetarias. La atracción mutua de los planetas es pequeña, pero a mediados del siglo XVIII, las mediciones astronómicas eran lo suficientemente buenas para detectar los errores causados por ignorarlos. En el caso de Venus, la influencia es mayor en Mercurio, la Tierra y la Luna.