האם גלילאו גילה את נפטון 234 שנים לפני כולם?
מה משמעותו של כתם דיו קטן המופיע במחברותיו של גליליאו גליליי מינואר 1613? האם ניתן להסיק מהכתם האחד הזה, שגליליאו היה האדם הראשון שזיהה את כוכב הלכת נפטון?
פרופ' ג'מיסון פרסם בכתב העת Australian Physics את ההשערה שלו בנוגע לסוגיה ובנוסף גם נתן הרצאה לפני שבועיים באוניברסיטת מלבורן בה הסביר את התזה שלו. אם הוא צודק, הגילוי המסעיר של גליליאו הוא הזיהוי הראשון של כוכב לכת מאז הזמן העתיק.
גלילאו המהפכן
גלילאו נולד ב-1564 בפיזה. הייתה לו משרת פרופסור למתמטיקה בפיזה בטרם הוא עבר לאוניברסיטת פדובה ב-1592. שם ב-1608 או אמצע 1609 הוא שמע על המצאתה של משקפת או מעין טלסקופ ברפובליקה ההולנדית, והוא מיהר לתכנן גרסה משל עצמו.
כבר בנובמבר 1609 הוא ביצע בעזרת הטלסקופ שאותו תכנן תצפיות בשמים. כמובן שלא האמינו לו שהאובייקטים שאותם ראה בשמים היו אמיתיים והאשימוהו שראה ארטיפקטים של הזכוכית והעדשות ותעתועי ראיה. גלילאו ניסה להוכיח שהוא ראה בשמים עצמים אמיתיים, ועל מנת עשות זאת פרסם את הספר המקיף הראשון שלו אודות תצפיות אסטרונומיות במרס 1610. למרות שגלילאו לא היה הראשון להביט בשמיים, הוא היה הראשון לפרסם את ממצאיו.
ההתעניינות בעבודתו הייתה כה רבה, שסר הנרי ווטון, שגריר אנגלי ברפובליקה של ונציה, רכש עותק של הספר ושלח אותו למלך אנגליה ביום הפרסום, תוך שהוא מוסיף מכתב הסבר לפיו המחבר גלילאו "הינו בר מזל להיות או המפורסם ביותר או המגוחך ביותר". הספר היה Sidereus Nuncius כלומר, השליח הכוכבי. הספר פורסם בשפת המדע של המאה השבע עשרה - לטינית.
היה זה כרך דק שמכיל רשימה מזהירה של גילויים, שחלקם תקפים עד היום. גלילאו גילה שלירח טקסטורה של הרים ומכתשים המטילים צללים ארוכים. קונסטלציות מוכרות נתגלו כבעלות כוכבים חדשים שניתן היה לראותם גם בעין בלתי מזוינת, אולם בבירור ניתן היה לראותם רק בעזרת הטלסקופ.
יותר מ-34 כוכבים אובחנו כנראים בקבוצת הכוכבים של מזל שור, מעל ומעבר לתשעת הכוכבים שנראו עד אז בעזרת העין החשופה. אפילו מדהים יותר היה הדיווח שצדק נראה כבעל ארבעה ירחים שסובבים אותו. ארבעת הירחים האלה נתגלו בין ה-10 ל-16 לינואר 1610. גלילאו קרא להם "כוכבי מדיצ'י" בתקווה לקבל תמיכה כספית מקוזימו השני דה מדיצ'י, הדוכס הגדול של טוסקנה. התגלית של הירחים שסובבים את צדק הייתה מאוד מהפכנית, בהיותה הפעם הראשונה שבה נתגלו עצמים שסובבים כוכב לכת זולת כדור הארץ.
תגליות ומסרים מוצפנים לקפלר
לאחר פרסום השליח הכוכבי במרס 1610 המשיך גלילאו לבצע תצפיות. בקיץ 1610 הוא הבחין בתופעה מוזרה אצל שבתאי. במגבלות הרזולוציה של הטלסקופ שלו, צפה גליליאו בבליטות מוזרות בצידי כוכב הלכת. הוא שלח מסר מוצפן ליוהנס קפלר ב-25 ליולי, שבו כתב: "צפיתי בפלנטה הנשגבת ביותר (שבתאי) שנוצרת משלישיה". מאוחר יותר ב-1616 הבחין גלילאו בכך שהבליטות נעלמו, ולבסוף הובילו תצפיותיו להוכחת קיומן של טבעות סביב כוכב הלכת שבתאי.
בספטמבר 1610 גלילאו גילה את מופעי ונוס (שהיו דומים למופעי הירח) בעזרת הטלסקופ ודיווח על כך לקפלר בעזרת מסר לטיני מוצפן. ההסבר למופעי ונוס היה שכוכב הלכת מסתובב סביב השמש ולא סביב כדור הארץ. מאוחר יותר גם גילה גליליאו את כתמי השמש.
כל התגליות של גלילאו התאפשרו תודות לטלסקופ שבנה במו ידיו. הטלסקופ שלו היה כה חזק ואיכותו כה גבוהה, שאפילו 20 שנה אחרי 1609 היה לגלילאו מונופול על אספקת טלסקופים אסטרונומיים באיכות גבוהה. הגישה שלו למוצרי תעשיית הזכוכית הגדולים של ונציה, הידע שלו באופטיקה והמיומנויות הגבוהות שלו בהרכבת טלסקופים עם עובדים היו גורמי המפתח להצלחתו. החידוש הראשי בטלסקופ האסטרונומי שלו היה עדשה קמורה-שטוחה שהייתה משולבת עם עדשה קעורה-שטוחה. גלילאו שילב בין שתי העדשות האלה, כאשר הוא בוחר אורכים פוקאליים, וכך הוא יצר טלסקופ אסטרונומי.
אחרי התגלית של ארבעת הירחים של צדק מינואר 1610, גלילאו הקדיש שנים רבות לעקוב אחר מסלולם. דף אחר דף במחברותיו הוא תעד את תצפיותיו המפרכות. שחזורים של מחברותיו נמצאים אונליין במכון ובמוזיאון להיסטוריה של המדע באיטליה.
גילוי נפטון
כל כוכבי השבת עליהם דיווח גלילאו במחברותיו בעת שהוא צפה על צדק מופיעים היום בקטלוגים המודרניים של הכוכבים. אולם כוכב שבת אחד, שאותו צפה גלילאו בין דצמבר 1612 לינואר 1613 לא מופיע בקטלוגים של הכוכבים המודרניים. כוכב שבת מסוים זה מתברר כמשהו שונה לגמרי: גלילאו למעשה התבונן בפלנטה נפטון. תצפיות אלה בוצעו 234 שנים לפני התגלית הרשמית של נפטון ב-1846. ראוי לציין, אומר פרופ' ג'מיסון, שנכון לשנת 2009 נפטון עדיין לא השלים מסלול אחד סביב השמש מאז גילויו הרשמי, מכיוון שמחזורו הוא 165 שנים. המסלול הראשון שלו לכן יושלם בשנת 2011.
הסיפור כיצד גלילאו צפה בנפטון הוא מזהיר והוא דוגמא לכישוריו המיוחדים וכיצד ניתן לבצע תצפיות בעזרת טלסקופ פשוט. התצפיות של גלילאו את נפטון נתגלו על ידי קוואל ודרייק ודווחו במאמרים בכתב העת Nature ו-Scientific American בשנות השמונים.
המחברות של גלילאו מראות שהוא ביצע כמה תצפיות על נפטון בדצמבר 1612 וינואר 1613. הוא השתמש בתווית "פיקסה" כאשר הוא התווה את המיקום של נפטון במחברת שלו, וזה מראה שלפחות בתחילה הוא האמין שהוא צופה בכוכב שבת ולא בפלנטה.
ברשימות שלו מה-28 לינואר 1613, ניכר שהוא ראה את נפטון זז כאשר הוא חולף בסמוך לכוכב שבת. הרשימות מצביעות על כך שגלילאו מציין שהוא צפה בנפטון ובכוכב בלילה הקודם גם כן, אבל הוא לא דיווח על התצפיות מהלילה הקודם במחברות שלו. גלילאו כותב: "לאחר כוכב השבת a, עקב אחריו כוכב נוסף באותו הקו ובאותה הדרך כמו b, שגם נצפה בלילה הקודם. אבל הם נראים רחוקים זה מזה (a הוא כוכב השבת ואילו b הוא נפטון)". קוואל ודרייק מציינים שבין הלילה של ה-27 ל-28 לינואר נפטון זז 2.5 רדיוסים של צדק קרוב יותר לכוכב השבת. ולכן גלילאו ראה תנועה זו בבירור.
נראה שגלילאו לא המשיך לעקוב אחרי תצפית זו. לא נראה שהוא היה מודע בשלב זה לכך שמדובר בכוכב לכת חדש. אילו גלילאו היה משתמש בתצפיותיו כדי להציע את התגלית של כוכב לכת חדש, היה זוכה להיות האדם הראשון שגילה כוכב לכת מאז הזמן העתיק.
גלילאו ביצע תצפית קודמת על נפטון ב-6 לינואר 1613, כפי שדווחו סטנדיש ונובילי ב-1977. הם מדווחים על תצפית נוספת של נפטון שמיוצגת על ידי סימן או כתם בלי שום רישום לידו שמצוי ברשימות של גלילאו מה-6 לינואר 1613. הסימון הזה לא שוחזר בתמונות של המחברות של גלילאו שמוצגות באינטרנט, והוא נראה כרישום בדיו של עט. האם זהו סתם כתם או כתם מכוון בעל משמעות מכרעת?
אלמנטרי, פרופ' ג'מיסון
פרופ' ג'מיסון מציע שנתבונן שוב ברישום הדיו של תנועת נפטון שמופיע ברשימות מה-6 לינואר 1613. גלילאו ביצע תצפיות בלילה של ה-27 לינואר ואותן הוא לא תעד במחברותיו. באותן תצפיות הוא זיהה את התנועה של נפטון (b) יחסית לכוכב השבת (a). אז ג'מיסון משער שאולי גלילאו חזר חזרה אחורה לרשימות של ה-6 לינואר והוסיף סימן בדיו (אותו סימן שגילו סטנדיש ונובילי) כדי לזהות את התנועה של נפטון יחסית לכוכב השבת.
כך שהסימן של ה-6 לינואר נעשה כנראה מזיכרון אחרי שגלילאו ביצע את התצפיות של ה-28 לינואר. אם אכן זה כך, הדבר יכול לרמוז על כי גלילאו ראה (מתוך ההשערות שביצע מאוחר יותר ומתוך הבנה מאוחרת יותר) כוכב לכת חדש שנע על פני שדה ראייתו. וזאת בעודו מבצע את התצפיות של צדק במהלך ינואר 1613.
על ידי שימוש בטכניקה שקרויה Proton Induced X-ray Emission) PIXE) שבודקת את הריכוז היחסי של K, Ca, Fe, Cu, Zn ושל Pb מזהים מהו התאריך שבו נרשמה נקודת הדיו בדף של ה-6 לינואר: האם הרישום בוצע ב-6 לינואר או האם הוא בוצע ב-28 לינואר? אם הרישום של הכתם אכן בוצע ב-28 לינואר, אחרי שגלילאו חשב על תצפיותיו מה-28 לינואר ועל האפשרות שמה שהוא גילה זה אכן כוכב לכת, אזי נפתרה תעלומה רבת שנים בהיסטוריה של המדע.
פרופ' ג'מיסון מציין שגלילאו נהג לשלוח מסרים מוצפנים לחבריו, כמו למשל ליוהנס קפלר, בהם הוא הודיע על תגליותיו המזהירות. יתכן וקיימים מסרים כאלה אודות התגלית של נפטון שיבססו גם הם את התאריך של הכתם של המחברת שלו מה-6 לינואר 1613. אולי ישנו מסר מוצפן כזה אי שם במחברותיו, מציע ג'מיסון.
הכתבה המלאה התפרסמה בבלוג של גלי וינשטיין
לפנייה לכתב/ת 
