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Memoria

En Japón, para observar Venus

Hace 150 años, un astrónomo brasileño recorrió medio mundo para calcular la distancia de la Tierra al Sol

Venus (el círculo oscuro) sobre el disco solar, el 9 de diciembre de 1874

GUILLEMIN, A. Le Ciel. 1877

El 9 de diciembre de 1874, en Nagasaki (Japón), adonde arribó luego de una travesía de 48 días a bordo de un barco, el astrónomo e ingeniero carioca Francisco Antonio de Almeida Júnior (1851-1928) describía de la siguiente manera el inusual paso de Venus por delante del Sol: “A las 10 y escasos minutos asistimos a la entrada triunfal de la hermosa diosa Venus en las regiones solares que, a la sazón, ya hacía más de un siglo que no se dignaba permitir a los mortales presenciar sus ardientes visitas al astro rey”. El relato forma parte de su libro intitulado Da França ao Japão: Narração de viagem e descrição histórica, usos e costumes dos habitantes da China, do Japão e de outros países da Ásia [De Francia a Japón: relatos de viaje y descripción histórica, usos y costumbres de los habitantes de China, Japón y otros países asiáticos], publicado en 1879.

El astrónomo brasileño, considerado localmente el primero que observó el tránsito de Venus por el Sol y el primer ciudadano del país que visitó Japón, fue miembro de uno de los equipos franceses, ya que estudiaba en París desde 1872. Un equipo italiano había viajado a la India, otro francés a Nueva Zelanda y uno más, británico, a Hawái, todos con el mismo objetivo: ajustar los valores del paralaje solar. Este término “alude a la variación aparente de la posición del astro al que se refiere”, explicó Almeida Júnior en el libro A paralaxe do Sol e as passagens de Vênus [El paralaje del Sol y los pasos de Venus], de 1878. En otras palabras, se refiere al desplazamiento aparente de un objeto celeste ‒en este caso Venus‒ sobre el disco solar, observado desde distintos puntos del globo.

A partir de los datos del desplazamiento del planeta sobre el disco solar, los astrónomos calculaban la distancia entre la Tierra y el Sol, la llamada unidad astronómica. “Buscaban ajustar la precisión de los valores de las dimensiones del sistema solar”, explica el astrónomo Rundsthen Nader, del Observatorio de Valongo y de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), quien estudió la participación brasileña en los tránsitos de Venus de 1874 y 1882 en su doctorado, concluido en 2015.

WikidataPortada del libro de Almeida con descripciones del paso de Venus en 1874 y predicciones de la siguiente, en 1882Wikidata

El fenómeno de 1874 fue el octavo registrado, en la senda iniciada por los astrónomos británicos Jeremiah Horrocks (1618-1641) y William Crabtree (1610-1644). Cada uno desde sus hogares, situados cerca de Preston y Mánchester, ambas en el Reino Unido, fueron los primeros en realizar una observación científica del paso de Venus por delante del Sol, el 4 de diciembre de 1639.

“Aquella observación sufrió contratiempos, por lo que Horrocks y Crabtree ni siquiera intentaron determinar el paralaje del Sol”, comenta el astrofísico Oscar Matsuura, docente jubilado de la Universidad de São Paulo (USP) y coordinador del libro História da astronomia no Brasil [Historia de la astronomía en Brasil] (Cepe, 2014). “Posteriormente, Horrocks, basándose en el diámetro angular [diámetro aparente, medido desde la Tierra, en grados] de Venus, calculó la distancia al Sol en 97 millones de kilómetros [km], indicando que el sistema solar era mucho mayor de lo que se creía en la época”. En París, el astrónomo y matemático italiano Giovanni Cassini (1625-1712), y su asistente Jean Richer (1630-1696) desde Cayena (Guayana Francesa), al observar el paralaje de otro planeta, en este caso Marte, obtuvieron en 1672 la primera medición fiable de la unidad astronómica ‒138 millones de km‒, que se mantuvo vigente durante alrededor de un siglo.

La observación del paso ‒o tránsito‒ de Venus y Mercurio, los dos planetas más cercanos al Sol, era entonces uno de los medios principales para calcular la distancia de la Tierra a nuestra estrella más próxima. Mercurio pasa por delante del Sol unas 13 o 14 veces cada siglo, mientras que los tránsitos de Venus tienen lugar en ciclos de 243 años, que comienzan con un primer tránsito, en diciembre; un segundo se produce 8 años más tarde, nuevamente en diciembre; luego hay un intervalo de 121,5 años hasta el tercero, en junio; 8 años después, también en junio, tiene lugar el cuarto tránsito; y el siguiente se produce 105,5 años después, nuevamente en diciembre.

La idea de utilizar el paso de un planeta delante del disco solar para calcular la distancia entre la Tierra y el Sol fue propuesta en 1716 por el astrónomo británico Edmond Halley (1656-1742), tras ser testigo de un tránsito de Mercurio en 1677 desde la isla de Santa Elena. Según su hipótesis, la distancia entre la Tierra y el Sol podía calcularse por triangulación, midiendo el paso de otro planeta desde distintos puntos de la Tierra. “La posición del tránsito de Mercurio era más difícil de observar, porque su trayectoria apenas se elevaba por encima del horizonte. Por esta razón, las esperanzas de la época estaban depositadas en Venus”, dice Nader.

WikidataEl equipo francés aún en París, antes de viajar a Japón, con Janssen (sentado, de barba) y Almeida (de pie, vistiendo un traje claro)Wikidata

En un capítulo del libro Epistemología e historia de la astronomía (Universidad de Córdoba, 2023), los físicos Maria Romênia da Silva y André Ferrer Pinto Martins, ambos de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte (UFRN), indican que Almeida era un personaje clave de la astronomía brasileña de la época y “expresa el anhelo y el empeño de una generación de intelectuales interesados en entender mejor el país, con miras a hacerlo avanzar partiendo de las referencias europeas”.

Almeida llegó a París en 1872, junto a un colega del Observatorio Imperial de Río de Janeiro, el astrónomo Julião de Oliveira Lacaille (1851-1926), ambos con becas de estudio concedidas por Don Pedro II (1825-1891). “Hasta entonces, la astronomía en Brasil era utilitaria, servía para determinar horarios y ayudar en las mediciones geográficas para la construcción de carreteras, mientras que en Europa, los investigadores ya trataban de entender la composición química de las estrellas”, dice Nader.

Los cambios en la astronomía brasileña habían comenzado un año antes, en 1871, cuando el emperador invitó al astrónomo francés Emmanuel Liais (1826-1900) a hacerse cargo de la dirección del Observatorio Imperial de Río de Janeiro. Liais aceptó, con dos condiciones: que la institución dejara de estar orientada a la formación de estudiantes de academias militares y que se invirtiera en investigación astronómica, incluso en ciencia básica. “No puede negarse que el emperador allanó el camino para que Brasil participara activamente en el esfuerzo internacional para observar el tránsito de Venus en 1882”, subraya Matsuura.

Biblioteca del Congreso de EE. UUDispositivos utilizados por el equipo brasileño para observar el tránsito de Venus en la isla de Santo Tomás, en las Antillas, en diciembre de 1882Biblioteca del Congreso de EE. UU

En Nagasaki, Almeida Júnior manejó un aparato innovador, el revolver fotográfico, diseñado por el líder del equipo francés, el astrónomo Pierre Jules Janssen (1824-1907). El dispositivo funcionaba como una filmadora rudimentaria y se utilizó para grabar imágenes del momento en que Venus tocó el disco solar en una secuencia con intervalos de tiempo muy breves en placas de vidrio con emulsión de plata. El resultado, sin embargo, no fue el esperado. “Las imágenes quedaron granuladas, lo que impidió un análisis minucioso de la posición del planeta”, dice Nader. “La misión francesa en Nagasaki aporto escasas contribuciones para mejorar el paralaje solar. A grandes rasgos, los datos de 1874 no aportaron nada muy diferente a lo que ya había”.

En 1875, aún en Europa, Almeida recibió la insignia brasileña de Caballero de la Orden Imperial de la Rosa por su participación en la comisión científica francesa y al año siguiente regresó a Río de Janeiro como doctor en filosofía por la Universidad de Bonn, en Alemania. “Elaboró una tesis sobre los movimientos del aire, motivado por el hecho de que había salido ileso de un tifón que dejó unos 8.000 muertos en la ciudad de Hong Kong cuando viajaba a Japón con la comisión francesa”, relata Silva.

La participación brasileña fue más destacada en la observación del tránsito de Venus de 1882, en esta ocasión, visible desde América del Sur, América Central y la costa oriental de América del Norte. Un equipo permaneció en el Observatorio Imperial, para entonces bajo la dirección del astrónomo belga Luiz Cruls (1848-1908), y otros fueron enviados a Olinda, en Pernambuco, a Punta Arenas, en Chile, y a la isla de Santo Tomás [Saint Thomas, Islas Vírgenes de Estados Unidos], en las Antillas.

Los gastos de las expediciones suscitaron debates sobre la financiación de la ciencia en el país. “En 1874 hubo algunas críticas por el envío de un astrónomo a Japón, pero en una escala mucho menor”, relata el historiador Jacques Pinto, de la Casa de Oswaldo Cruz de la Fundación Oswaldo Cruz (Fiocruz). Para esta ocasión, los ministerios del Imperio y de la Marina solicitaron 30 contos de réis [antigua denominación de la moneda del Imperio] cada uno, para la fabricación de telescopios, la construcción de las casas de observación, el transporte y el sueldo de los investigadores.

JANSSEN, J. Bulletin de la Societé de Photographie. 1874 | FLAMMARION, C. La Nature. 1875El revólver fotográfico desmontado y en uso por Almeida en NagasakiJANSSEN, J. Bulletin de la Societé de Photographie. 1874 | FLAMMARION, C. La Nature. 1875

Los diputados y senadores de los partidos Liberal y Conservador votaron juntos en contra de la asignación de los fondos. “Predominaba una perspectiva utilitaria, según la cual, la ciencia solo debía utilizarse para los cultivos y la agronomía”, dice la historiadora Alexandra Aguiar, de la Universidad del Estado de Río de Janeiro (Uerj), quien abordó esa disputa política en un artículo publicado en agosto de 2017 en la revista Temporalidades. Finalmente, el 30 de mayo de 1882, tan solo se aprobó el pedido del Ministerio del Imperio. Las donaciones particulares completaron el resto de los fondos solicitados para la misión en las Antillas, capitaneada por Antônio Luís von Hoonholtz, el barón de Tefé (1837-1931).

La comisión de Punta Arenas fue dirigida por Cruls, quien publicó las observaciones brasileñas en diciembre de 1887 en Annales de L’Observatoire Impérial de Río de Janeiro. Según Nader, el valor final para el paralaje solar obtenido por la comisión brasileña fue de 147.826.661 km, porque Cruls no tuvo en cuenta los errores asociados a las mediciones, como hicieron las expediciones de otros países. “En los círculos académicos, los resultados de la comisión brasileña fueron bien recibidos”, dice Nader.

Lacaille, quien también había estudiado en Francia, dirigió el equipo que instaló un puesto de observación en Olinda, pero no hay registros de la participación de Almeida Júnior en ninguna de las expediciones brasileñas de 1882. Su ausencia “aún hoy en día parece inexplicable, incluso teniendo en cuenta las opiniones de los astrónomos que no creían en la ventaja de observar el tránsito de Venus para determinar el paralaje solar”, comenta el astrónomo Ronaldo Rogério de Freitas Mourão (1935-2014), del Museo de Astronomía y Ciencias Afines (Mast), en un artículo publicado en 2005 en la revista Navigator.

Al analizar las 94 páginas del libro A paralaxe do Sol [El paralaje del Sol], Silva descubrió que Almeida apuntó las horas en que Venus probablemente sería visible en ciudades de Brasil, Chile, Perú, Estados Unidos, Canadá, Francia y Escocia en 1882. “Da la impresión de que esperaba ser invitado para formar parte de la comisión brasileña”, concluye. A su juicio, las tensiones políticas de la época podrían explicar el hecho de que haya sido dejado de lado: “Él adhería a las ideas liberales, y la atmósfera política de 1882 era complicada para Pedro II, como ya había quedado claro en las disputas por los fondos para financiar las comisiones científicas”.

Wikimedia Commons | Gestrgangleri / Wikimedia Commons | Nasa /Wikimedia CommonsCon una precisión cada vez mayor, el paso de Venus delante del Sol: el 6 de diciembre de 1882, el 6 de agosto de 2004 y el 5 de junio de 2012Wikimedia Commons | Gestrgangleri / Wikimedia Commons | Nasa /Wikimedia Commons

En julio de 1891 Almeida fue nombrado director del Diário Oficial y seis meses después fue destituido de su cargo tras la dimisión del presidente Deodoro da Fonseca (1827-1892). En abril de 1892, durante el mandato del presidente Floriano Peixoto (1839-1895), fue encarcelado, acusado de participar de una conspiración contra el gobierno. “Fue crítico de los gobiernos militares de la Primera República, que tenían fama de ser autoritarios”, comenta Pinto.

Hacia el final del siglo XIX, en lugar de aguardar otros pasos de Venus, los astrónomos empezaron a calcular el paralaje solar utilizando asteroides, rocas de diversos tamaños que orbitan alrededor del Sol. Posteriormente se utilizaron radares y la velocidad de la luz. En 1976, la Unión Astronómica Internacional (UAI), fijó la distancia entre el Sol y la Tierra en 149.597.870 km.

En 2008 y 2012, Venus volvió a cruzar el disco solar. “Pero estos nuevos tránsitos no añadieron mucha más información sobre estas mediciones. Al igual que los eclipses, hoy en día son, más que nada, acontecimientos mediáticos que ayudan a divulgar la ciencia”, opina Nader. El planeta más visible en el firmamento pasará nuevamente delante del Sol el 10 de diciembre de 2117 y el 8 de diciembre de 2125.

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