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O astrônomo do século XVII que fez o primeiro atlas da lua

Na coleção de livros raros da Biblioteca Huntington, em San Marino, Califórnia, um grande volume amarrado com barbante está em uma caixa de marfim que parece ter saído de uma padaria. Em um ponto, o livro pertenceu a Edwin Hubble, que revelou que as galáxias existem além das nossas e que o universo está se expandindo, entre outras coisas, no vizinho Observatório de Monte Wilson. Entre as capas de couro desgastadas, encontro alguns dos primeiros mapas detalhados da superfície lunar, ilustrados e gravados no século XVII . Quando delicadamente coloco o volume de volta na caixa, as cobertas deixam um resíduo marrom claro na ponta dos meus dedos - um pequeno remanescente da busca de um homem para domar a lua.

O livro, intitulado Selenographia, foi criado pelo talvez mais inovador astrônomo polonês desde Copérnico. Mas Johannes Hevelius, como o chamamos no mundo de língua inglesa, foi um pouco mais esquecido entre os grandes cientistas da história. Selenographia foi o primeiro livro de mapas e diagramas lunares, cobrindo extensivamente as várias fases da lua. Mais de 300 anos antes de os humanos pisarem na superfície da lua, Hevelius estava documentando cada cratera, encosta e vale que ele podia ver com seu telescópio. Ele conduziu essas observações, além de outras, para um catálogo abrangente de estrelas, usando seu próprio equipamento em um observatório de telhado caseiro.

Publicado em 1647, Selenographia tornou Hevelius uma espécie de celebridade. O astrônomo italiano Niccolò Zucchi até mostrou uma cópia do livro ao papa. É claro que, como Copérnico antes dele, Hevelius acreditava que a Terra orbitava o sol. E, de acordo com Johannes Hevelius e seu catálogo de estrelas, publicado pela Brigham Young University Press, o Papa Inocêncio X disse Selenographia "seria um livro sem paralelo, se não tivesse sido escrito por um herege".

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Hevelius nasceu em 1611 em Danzig, na costa do Mar Báltico, no então Reino da Polônia. Hoje, a cidade portuária de conto de fadas é conhecida como Gdańsk. Na Cidade Velha, na Igreja de Santa Catarina, há uma estátua de um homem de bigode com uma barba pontuda olhando para o céu e segurando instrumentos astronômicos antiquados. A inscrição diz: "Jan Heweliusz".

Estátua de Johannes Hevelius Uma estátua de Johannes Hevelius em Gdańsk, Polônia. (Claus-Joachim Dickow / Wikicommons via CC BY-SA 3.0 DE)

O pai de Hevelius esperava que ele se tornasse um homem de negócios no comércio familiar da fabricação de cerveja e, aos 19 anos, estudou Direito na Universidade de Leiden. Ele retornou a Gdańsk em 1634 e tornou-se um comerciante, eventualmente entrando no serviço público como vereador e depois prefeito. Mas Peter Krüger, um professor que havia introduzido Hevelius na astronomia, reacendeu um desejo celestial no jovem. Em seu leito de morte, Krüger encorajou Hevelius a dedicar sua vida à astronomia - palavras que desencadearam uma carreira ilustre.

Em 1641, Hevelius construiu um observatório nos telhados de três casas contíguas que ele possuía em Gdańsk. Dada a sua riqueza significativa do negócio de cerveja da família, ele literalmente colocou seu dinheiro de cerveja em direção à ciência. Como ele adquiriu e construiu instrumentos astronômicos elaborados, este "Castelo das Estrelas" tornou-se um dos maiores observatórios da Europa na época. Estimados visitantes como Edmond Halley, cujas muitas realizações incluem a previsão do retorno do cometa que leva seu nome, vieram visitar Hevelius, a centenas de quilômetros de outros epicentros da astronomia em Paris e Londres.

O mapeamento da lua foi um dos primeiros empreendimentos importantes de Hevelius. As nações marítimas da época estavam procurando desesperadamente uma maneira de medir a longitude no mar, e acreditava-se que a lua poderia fornecer uma solução. A idéia era que durante um eclipse lunar, se os marinheiros observassem a sombra da lua cruzando um determinado ponto na superfície às 3:03 pm, mas eles sabiam que em outro local, como Paris, o mesmo cruzamento ocorreria às 3: 33 horas, então eles poderiam calcular seus graus de longitude longe da localização conhecida da cidade. Cartas lunares mais precisas, no entanto, seriam necessárias para que a técnica fosse possível (e devido às questões práticas de usar um grande telescópio em um navio rolante, uma maneira realmente confiável de calcular a longitude no mar não seria alcançada até a invenção do telescópio). o cronômetro marinho).

Depois de muitas longas noites no telhado, olhando para seus telescópios, Hevelius produziu alguns desenhos e gravuras preliminares. Ele os enviou para um amigo e colega astrônomo baseado em Paris, Peter Gassendi, que também estava interessado em mapear a lua. Gassendi ficou impressionado com a qualidade do trabalho de Hevelius e implorou-lhe que continuasse o projeto.

"Você é dotado de olhos tão superiores, que alguém poderia realmente chamar de 'olhos de um lince'", escreveu Gassendi, de acordo com Johannes Hevelius e seu catálogo de estrelas .

Encorajado, o astrônomo de olhos de lince desenhou a lua todas as noites e depois gravou as observações da noite em cobre na manhã seguinte. Finalmente, depois de cinco anos, ele completou este empreendimento com a publicação de Selenographia sive Lunae descriptio .

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Hevelius não foi o primeiro a usar um telescópio para desenhar a lua. Outros antes dele incluem Thomas Harriot e Galileo Galilei. Seus mapas com características nomeadas foram publicados dois anos depois dos de Michel Florent van Langren. Mas o trabalho de Hevelius destaca-se por seu detalhe e sua estética, e sua coleção de mapas lunares é considerada o primeiro atlas da lua.

Mapa da lua Mapa da lua gravada por Johannes Hevelius. (Domínio público)

Selenographia contém cerca de 40 placas gravadas mostrando a lua em diferentes fases. A topografia esboçada revela que à medida que mais da lua é iluminada em seu ciclo, os traços visíveis uma noite não estão no mesmo local no próximo. Hevelius também incluiu observações de Saturno, Marte, Júpiter e o que ele acreditava serem "estrelas fixas", além de descrições e gravuras de instrumentos astronômicos. O livro representa o estado da arte na astronomia do telescópio na época, segundo os historiadores Albert Van Helden e Mary G. Winkler.

O trabalho também reflete o olho aguçado de Hevelius para detalhes, bem como sua sensibilidade artística. Em torno do meio do livro grande é a primeira de várias jóias da coroa - gravuras da lua que cobrem uma propagação do tipo centerfold de duas páginas. No canto inferior direito, um anjo espreita através de um telescópio enquanto outro anota notas. No lado oposto da lua, outro par de anjos segura um livro e mede ângulos. Os querubins continuam sua pesquisa nas margens dos maiores mapas lunares mais impressionantes da Selenographia .

Hevelius nomeou dúzias de características através da paisagem lunar, mas apesar da beleza e maravilha do seu trabalho, a maioria de seus nomes de características lunares caiu em desuso. Van Helden e RH van Gent postulam em um ensaio que o sistema de Hevelius era muito complicado - ele classifica características como continentes, ilhas, mares, baías, rochas, pântanos, pântanos e uma série de outras categorias que refletem a experiência terrena. Tais nomes foram substituídos em grande parte pelos esforços de Giambattista Riccioli e Francesco Maria Grimaldi, que colaboraram em mapas topográficos da lua publicados em 1651. Este trabalho posterior demarcou menos tipos de feições, descrevendo as áreas basálticas planas e escuras da lua como “maria, Ou mares. Como o destino teria, Riccioli nomeou Mare Tranquillitatis - o Mar da Tranquilidade - onde a Apollo 11 pousou em 1969.

Mas o sistema de Riccioli não começou a decolar até o século XVIII. O esquema mais pesado de Hevelius reinou supremo pelo resto de sua vida e depois por alguns. E embora o sistema de Riccioli tenha se tornado o padrão, um pequeno contingente de nomes que Hevelius deu às características lunares ainda está em uso hoje - como os "Alpes" para as montanhas lunares.

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Enquanto Hevelius fez uso de telescópios em seus esforços de mapeamento da lua, o astrônomo pioneiro mapeou as posições das estrelas sem ampliação. Para Hevelius, os telescópios eram para fazer descobertas, não medições, diz o historiador Albert Van Helden, professor emérito da Universidade Rice, no Texas, e da Universidade de Utrecht, na Holanda. Desta forma, ele estava entre os astrônomos mais tradicionais da época.

Maior telescópio da Hevelius O maior telescópio de Hevelius. (Bibliotecas do Smithsonian Institution)

Os fortes sentimentos de Hevelius em relação à astronomia a olho nu levaram a um famoso debate com o célebre polímata inglês Robert Hooke e o primeiro astrônomo real, John Flamsteed. Especificamente, um instrumento do dia chamado sextante, que media ângulos entre os objetos celestes ou o horizonte, tinha uma "visão" ou um dispositivo de mira em cada braço. Hooke e Flamsteed argumentaram que usar telescópios para mira tornaria as medições mais precisas, enquanto Hevelius discordava.

A história acabaria por provar que Hevelius estava errado, mas mesmo assim seus catálogos de estrelas estavam entre os mais precisos da época, não superados por pelo menos quatro décadas. O catálogo final de Hevelius incluiu mais de 1.500 entradas de posições e magnitudes estelares. De fato, hoje há pesquisadores que comparam os gráficos de Hevelius com as medidas modernas e, de acordo com uma análise, suas magnitudes estelares não estão tão distantes.

“Se Hevelius tivesse gasto mais tempo analisando suas medidas e erros e os do [astrônomo dinamarquês] Tycho [Brahe], ele poderia ter feito a importante descoberta de que as estrelas não estão realmente fixas, mas estão se movendo lentamente”, de acordo com Johannes Hevelius e Seu catálogo de estrelas .

Mas Johannes Hevelius não pode receber todo o crédito por este trabalho. Sua esposa Elisabeth ocupa seu próprio lugar na história da astronomia. Nascida no mesmo ano da publicação da Selenographia, Elisabeth Koopman tinha pelo menos 35 anos de idade. Ainda assim, essa relação entre maio e dezembro deu a Elisabeth a oportunidade de trabalhar na vanguarda da astronomia, e ela ansiosamente abraçou o estudo das estrelas com o marido. Ninguém sabe exatamente onde seu trabalho começou e o de seu marido terminou, mas uma gravura mostra os dois operando um sextante juntos - um alinhava o instrumento com uma estrela enquanto o outro focalizava outra estrela, para que eles pudessem medir a distância entre eles. eles.

Johannes e Elisabeth Hevelius Johannes e Elisabeth Hevelius operando um grande sextante junto de Machinae Coelestis . (Bibliotecas do Smithsonian Institution)

A tragédia atingiu seu trabalho meticuloso em 26 de setembro de 1679. Enquanto Elisabeth e Johannes estavam fora, um cocheiro “deixou uma vela acesa no estábulo e incendiou todo o lugar”, segundo relato reproduzido em Johannes Hevelius e seu catálogo de estrelas .

Os instrumentos astronômicos, anotações e pilhas de manuscritos foram apagados e o observatório foi amplamente destruído. Mas acredita-se que Katharina, a filha de Hevelius, teve a perspicácia de salvar o Catalogus Stellarum Fixarum (o “Catálogo Fixo de Estrelas”) manuscrito da família. Milagrosamente, este manuscrito conseguiu escapar de explosões e explosões subsequentes, sobrevivendo desde o cerco de 1734 a Danzig até os bombardeios durante a Segunda Guerra Mundial. Como Maria Popova escreve para o seu blog Brainpickings, “Esta estranha fênix da ciência finalmente chegou à Universidade Brigham Young em 1971, onde permaneceu a salvo de fogo e enxofre nas décadas seguintes”.

Embora Hevelius esperasse publicar um catálogo completo de estrelas, ele morreu em 1687 pouco antes de realizar esse objetivo. Seu último catálogo de estrelas foi publicado em 1690 sob a direção de sua fiel parceira na vida, ciência e observação de estrelas, Elisabeth. O trabalho dá nomes para dezenas de constelações que ainda são usadas hoje, incluindo o Lynx - um aceno para a miraculosamente superior visão de Jan Heweliusz de Danzig.

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Johannes e Elisabeth Hevelius estão enterrados no mesmo túmulo na igreja de Santa Catarina, em Gdańsk, onde estavam casados, perto da estátua de Hevelius. O lugar onde Hevelius viveu, obedientemente reconstruindo seu observatório “Castelo das Estrelas” depois do incêndio, não existe mais. Estima-se que 90% da cidade foi destruída na Segunda Guerra Mundial. A “Cidade Velha” de Gdańsk hoje foi reconstruída para se parecer com a de antes de 1793, assemelhando-se a uma ilustração da cidade em um dos livros de Hevelius.

Quanto à Selenographia, a Biblioteca Huntington, perto de Los Angeles, mantém uma cópia em sua exposição de história da ciência, que também exibe obras influentes de Nicolau Copérnico, Isaac Newton e outros que moldaram nossa visão do universo. A cópia do Hubble, com suas capas destacadas que deixam uma camada de pó de cacau onde quer que sejam colocadas, está disponível a pedido de estudiosos, que vêm examinando os mapas que Hevelius deixou para o mundo por mais de 300 anos.

“A cópia de Selenographia do Hubble foi bem aproveitada pelos astrônomos ao longo dos séculos”, diz Van Helden, “como Hevelius gostaria”.

O astrônomo do século XVII que fez o primeiro atlas da lua