Observadores de estrelas modernos tem certeza de que Urano é o setimo planeta solar. Mas povos antigos não eram tão esclarecidos. Nem os astrônomos dos séculos 16 e 17. Para eles, o Sistema Solar era formado por cinco planetas além da Terra: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpter e Saturno, que podiam facilmente reconhecer no céu. Um astrônomo amador desconhecido, chamado Frederick William Herschel (1738-1822), mudou-noss a visão do Sistema Solar em 1781. Hoje, mais de 225 anos depois de ele ter descoberto Urano, o gigante azul-esverdeado continua a surpreender os astrônomos. Seu clima misterioso, a inclinação do eixo quase horizontal e os atraentes anéis são questões que mantém os cientistas ocupados. A medida que o planeta vai se dirigindo para o equinócio, evento que acontece urna vez a cada 42 anos, os cientistas observam avidamente os céus novamente na esperança de reunir os dados que prometem desvendar muitos dos segredos relacionados ao planeta. No equinócio tanto astrônomos amadores quanto profissionais tem da Terra uma visão lateral de Urano e seus anéis.

Urano possui uma longa história de intrigas. O misterioso ponto brilhante deixou Galileu Galilei (1564-1642) perplexo. Entre os primeiros a apontar um telescopio para o céu, o perspicaz observador italiano provavelmente apontou para essa pequena pérola pouco brilhante durante cerca de uma década, no século 17. Mas Galileu achou que fosse uma estrela, e a abandonou como fez com Netuno. Oprimeiro astrônomo real britânico, John Flamsteed (1646-1719), nomeado para o cargo em 1675, ano da inauguração do Observatório de Greenwich, viu o objeto não identificado em 1690. Flanisteed registrou-o como Tauri 34, na constelação do Touro. Outro astrônomo real, James Bradley (1673-1762), observou Urano depois depois trés vezes, em meados do seculo 18, ele o abandonou. O astrânomo frances Pierre Charles LeMonnier (1715-1799) observou o corpo celeste uma dúzia de vezes, sendo a última em 1771, e nunca percebeu que esse objeto poderia ser alguma outra coisa além de uma estrela.

Uma década mais tarde, Herschel, que não era muito conhecido nos círculos intelectuals da Inglaterra, imortalizou-se coM uma descoberta inusitada, abrindo novos horizontes para a ciência. Em 1781, 0 astrônomo identificou o objeto incomum como um planeta. Pela primeira vez, os habitantes da Terra ficaram sabendo que o Sisterna Solar ia mais além do que se podia observar a olho nu. Foi um triunfo internacional para urn país que havia acabado de conquistar colonias na América. Herschel pensou que o corpo celeste fosse um cometa quando o avistou pela primeira vez, do jardim de sua casa georgiana em Bath, Inglaterra, ern 13 de março de 1781, usando um telescópio de 2 metros com espelho refletor de 15 cm de diâmetro que ele mesmo construiu. No quarto dia de observação ele já havia percebido que seu movimento não era o de um cometa. Trabalhando em casa, Herschel observava sistematicamente os objetos, sempre que possível durante meses, como faziam os astrônomos da Europa e de outros lugares.

Já no final de 1781, os fatos estavam claros. O objeto se movia segundo uma órbita relativamente circular e não parabólica nem elíptica como em característica dos cometas, e sua trajetoria flcava além da órblta de Satumo, pelo menos duas vezes mais distante. Com essa descoberta de Herschel, o tamanho do Sistema Solar conhecido na época mais que dobrou. O planeta, que seria conheçido como Urano, gira em torno do Sol a umaa distância media de 2,27 bilhões de km, percorrendo uma trajetória que está cerca de 19 vezes mais distante do Sol que da Terra. “Herschel precisa ser valorizado por ter acumulado tanta experiência na observação desse objeto e por ter sido tão sistemático afirma Heidi Hamrnel, do Science Institute of Space, de Ridgefield, em Connecticut “Embora houvesse discussôes teóricas sobre a possibilidade de outros mundos desconhecidos estarem circulando em torno do Sol, esta eraa primeira evidência concreta. A descoberta de Herschel realrnente expandiu o estudo dos céus provando fisicamente que havia mais coisas a serem descobertas’.

A Biografia de Herschel - A astronomia foi, na verdade, uma segunda carreira para Herschel alemão de origem. Ainda adolescente, ele e seus irmãos foram mandados para a lnglaterra, em 1755, quando as coroas da Inglaterra e de Hannover foram unificadas sob o cetro de George II. Lá, Herschel tocava oboe na Guarda de Hannover Ele permaneceuna lnglaterra depois desse período; rapidamente dominou o ingles e trocou seu nome alemão, Friedrich Wilhelm, por Frederick William. Sua carreira de músico floresceu na Inglaterra. Foi maestro de uma banda e compôs 26 sinfonias e várias outras peças menores. Paralelamente, iniciado pelo pai, desenvolveu grande interesse por matemática e astronomia. Herschel também aprendeu aconstruir telescópios para saciar sua curiosidade.

Em 1772, sua irmã Caroline (1750-1848) foi morar com ele em Bath e começou a ajudá-lo nas suas observações. Caroline não estava presente quando ele avistou Urano, na noite em que se tornou famoso, mas contribuiu pessoalmente para a astronomia. Ela aprendeu a modelar e polir espelhos de telescópios, observou e catalogou nebulosas e foi a prirneira mulher a ser reconhecida por suas contribuições cientificas. Caroline recebeu uma bolsa do rei George III para aprimorar seus estudos de astronomia.

No início, Herschel chamou sua nova descoberta de “Georgium Sidus” (denominação latina para Estrela de George) em honra a seu patrono, o rei da Inglaterra. Durante certo tempo os franceses chamaram o planeta de “Herschel’: embora isso não agradasse a Herschel. O astronomo alemão Johann Elert Bode(1747-1826) batizou o planeta com o nome de“Ouranos” em homenagem ao mitológico deus grego, que personificava os céus. Depois de muita discussão sobre outros nomes, a terceira denominaçao, Urano, teve aceitação unânime em meados do século 19. Embora o nome “Georgium’ tenha se mostrado impopular fora da lnglaterra, a homenagem de Herschel provavelmente contribuiu para que George III lhe concedesse um estipêndio anual para financiar seus trabaihos astronômicos. O auxílio era de cerca de dois terços de seu salário como astrônomo da corte.

Herschel construiu mais de 400 telescópios, sendo que o maior deles tinha 12 metros de comprimento. Ele descobriu uma nova lua de Saturno na prirneira noite que o testou em 1789, mas o espelho de 1,25 metro do telescópio mostrou-se pouco prático. Herschel fez a maior parte de suas últimas descobertas com pequenos telescópios, incluindo as das duas maiores luas de Urano, Titânia e Oberon. O fllho de Herschel, John, que também se tornaria um astrônomo famoso, atribuiu nomes de personagens shakespeareanos a essas luas, anos depois da morte do pai. Titânia e Oberon são os seres imaginários de Sonhos de uma noite de verão.

Hoje, os visitantes ainda podem se inspirar na casa de sir Williarn Herschel, localizada na King Street em Bath, onde ele observou Urano pela primeiravez, ou no Science Museum de Londres, onde está exposto o”telescopio de Urano" AléM da descoberta de Urano e de alguns de seus satélites e da exploração da radiação infra-vermelha, Herschel foi o primeiro a demonstrar que o próprio Sistema Solar se movia no espaco. Refletindo o pensamento geral de sua época, Herschel também achava possível que todos os planetas do Sistema Solar, inclusive o Sol, fossem habitados. lmaginava que a superfície do Sol era fria e protegida de sua atmosfera quente por uma espessa camada de nuvens, o que permitia a existênda de vida. Nos seus relatos, no entanto, nunca especificou se os habitantes de Urano ou do Sol seriam iguais.

Durante quase 200 anos após sua descoberta, o intrigante planeta ainda era praticamente desconhecido. Herschel provavelmente nunca teria imaginado que, no futuro, os astrônomos encontrariam 12 anéis e 27 luas em torno do planeta, essas descobertas também receberam nomes de acordo com a tradição shakespereana. Nos anos seguintes, a órbita intrigante do planeta em tomo do Sol - que leva 84 anos ter- restres para ser completada - aparentemente desaflava as leis de Newton.

Passaram-se 65 anos até os astrônomos conseguirem entender o movirnento indisciplinado do planeta. Em setembro de 1846, eles confirmaram a existéncia de um planeta gasoso ainda Maior - Netuno, mais de 1 bilhão de km mais afastado - que afetava a órbita de Urano.

Enquanto estava em Bath, Herschel, que teve seus serviços ao país reconhecidos em 1816, relatou ter visto um anel em torno de Urano, mas percebeu seu erro. Embora sua visão tenha sido equivocada, a serendipidade interveio em março de 1977, quando um grupo formado por dez pessoas, liderado por James Elliot do MIT, descobriu nove anéis fracos em tomo de Urano. Os cientistas utilizaram o Kuiper Airborne Observatory - uma aeronave a jato equipada com um grande telescópio - para monitorar o eclipse de uma estrela pelo planeta. No entanto, eles observaram uma série de diminuições de brilho imediatamente antes e depois de Urano bloquear a luz da estrela.

Antes que a aeronave descesse novamente, o grupo visualizou um sistema de anéis cuja existéncia foi logo confimada pela análise dos dados. Foi uma descoberta totalmente inesperada. Elliot afirma que essa descoberta ampliou completamente o campo do estudo dos anéis. “Saturno não era mais o único planeta conhecido com anéis’ Galileu, um dos primeiros astronômos a observar o céu noturno com um telescópio, havia descoberto os anéis de Saturno em 1610. Desde as descobertas feitas pelo grupo de Elliot, os astrônomos vêm descobrindo anéis em torno de planetas jupiterianos.

A Voyager-2 não detectou diretamente o sistema de anéis de Urano, senão durante sua aproximação máxima do planeta em 1986. Naquela época, as câmeras da Voyager-2 também captaram imagens de dois novos anéis o 10º (1986U1R) e uma única imagem do 11º, um anel interno (1986 U2R).

Em 2004, no Keck Observatory; no Havai, um grupo liderado por Imke de Peter, astrônomo da University of California em Berkeley e especialista em anéis, confirmou a existência do 11º anel interno. Os astrônomos utilizaram a Câmara de infravermelho Próximo de segunda geração do Keck para obter a confirmação. O sistema óptico adaptativo do telescópio reduz o efeito borrado produzido pela atmosfera. Essa facilidade, combinada ao fato de que os anéis serão vistos praticamente de lado, permitiu ao grupo captar essa camada de fragmentos de rochas. Eles calcularam que esse anel,o mais fraco do planeta tenha 3.500 km de largura e esteja a aproximadamente 40 mil km do centro de Urano. Isto significa somente 14 mil km acima do topo da atmosfera do planeta. O anel é formado principalmente de hidrogênio e héllo. Epsilon,o anel externo do conjunto de nove anéis, é cerca de mil vezes mais brilhante.

Hammel, do Space Science institute, e De Páter, de Berkeley além de outros astrônornos, vém observando Urano desde a começo do milênio com o Sistema óptico adaptativo do Keck II. Ironicamente, a descoberta de Herschel, em 1800,da irradiação infravermelha, estabeleceu as bases para a grande parte dessas técnicas modernas. Em dezembro de 2005, o Telescópio Espacial Hubble, da Nasa, obteve imagens de mais dois anéis, perfazendo um total de 13. O astrônomo Mark Showalter, do Ames Research Center, da Nasa. em Mountain View; Califórnia, e seus colaboradores caracterizaram os anéis adicionais como um segundo sistema de anéis, porque eles estão significativamente mais distantes do planeta que o sistema original de anéis. Eles tambem encontrararn duas novas luas, Mab e Cupid, numeros 26 e 27.

Análises de dados posteriores revelaram que o anel mais externo é azul, exatamente como o anel externo de Saturno. De acordo com De Pater, “a cor azul indica que o anel é formado principalmente de particulas de dimensões submicrométricas.

Os astrônomos atribuem a cor azul do anel externo de Urano a Mab, a lua que lhe está associada. A sutil força gravitacional desse objeto recaptura as particulas maiores, mas permite que as menores — que tem cerca de 1 milésmo da espessura de um fio de cabelo - permaneçam em órbita em torno do planeta As luas embutidas parecem exercer forças que dominam a distribuição de partículas explica De Pater. Alguns cientistas tentam explicar que a cor azulada do anel externo de Saturno poderia estar atribuÍda a plumas na superfície de sua lua associada. “Mas Mab é pequena demais para manter atividade interna aflrma De Pater. O anel azul não é visível no infravermelho próximo, somente no espectro visível.

Por outro lado, o 12º anel apresenta uma coloração avermelhada, como a maioria dos anéis em torno de Júpter, Saturno, Netuno e Urano. Os anéis parecem vermelhos porque as partículas são maiores, com um diâmetro que varia de alguns mícrons a metros, espalham e reftetem preferencialmente a luz vermelha. Tipicarnente, as partículas são mais antigas e têm sido fortemente bombardeadas por outros fragmentos.

O Clima - O clima de Urano está mudando de forma surpreendente. A Voyager-2 investigou um total de dez nuvens sobre o planeta inteiro em 1986. As imagens fizerarn muitos cientistas acreditarem que sua atmosfera era estática. Na verdade, alguns fizenam previsões teóricas de que a atmosfera de Urano é tão estratificada que aniquila qualquer movimento das grandes massas de ar necessárias para criar as nuvens.

Quando a Voyager passou perto de Urano, há 20 anos, o polo sul do planeta estava apon tando para o Sol e o polo norte permaneda na escuridão. No equinócio, de 2007,o equador de Urano estave apontando para o Sol. Os dois pólos estarão expostos a cerca de 17 horas de luz solar diariarnente. Durante certo peróodo, os dois hemisférios do planeta estavam simetricamente iluminados durante os dias de 17 horas. Nos últimos anos, a medida que o fim do verão se aproxima no hernisfério sul do planeta, imagens do Keck II e do Hubble revelaram sistemas maciços de nuvens, com diametro de 2 mil metros, que os modelos existentes não previam.

O planeta parece muito mais sensivel a luz solar que se pensava. ‘A mudanca de luz solar a cada minuto está alterando o equilibrio térmico de sua atmosfera’ explica Hammel. Na posição em que se encontra, a quantidade de luz solar que atinge Urano é de 1/400 a intensidade da luz solar que chega a Terra. “Essa {sensibilidade] sugere uma lacuna no nosso conhedrnento sobre como as atmosferas em geral respondem as mudanças climáticas’ diz Hammel. Em Urano, as mudanças na radiação solar podem estar “ativando’ processos de convecção ou “desativando’ processos que inibern a formação de nuvens. Elliot do MIT, concorda. ‘Ainda não conhecemos completamente como se dá o balanço energético do planeta. O aquecimento solar ocorre em Urano de forma completamente diferente dos demais planetas. Geralmente, é muito mais lento. Urano gera pouco calor internamente - muito menos que Netuno, que está mais distante.

As lições apreendidas com Urano podem não se relacioonar diretamente com o que ocorre na atmosfera da Terra, mas os cientistas acreditam que uma base de conhecimento mais ampla deverá impulsionar toda essa área do conhecimento. Nos próximos 21 anos, o polo sul de Urano estará completamente na escuridão e o polo norte, banhado pelos distantes raios solares. Nessa ocasião então os astrônomos ja poderão ter explicaçõs satisfatórias para as instigantes mudanças que agora observamos.

A Inclinação do Eixo - A estranha inclinação do eixo de Urano fascina os astrônomos. Um forasteiro do nosso Sistema solar, o planeta tem uma inclinação de 98º, girando quase horizontalmente. Os outros planetas, ao contrário, giram mais verticalmentet em relação aos seus planos orbitais. A inclinação de Urano provavalmente também causa variações sazonais extremas no seu clima.

O mistério sobre o porque Urano se desloca pelo espaço adernado, com um ângulo de 98º, permanece sm solução. Até recentemente, a interpretação era de que uma forte colisão durante sua formação teria inclinado lateralmente o planeta. Mas uma nova teoria, proposta pelo astrônomo argentino Adrian Brunini e seus colaboradores da Faculdade de Ciências Astronômicas e Geofísicas de Buenos Aires, sugere que uma série de pequenos desvios pode ter causado a orientação incomum do eixo de Urano. Esses desvios podem ter ocorrido quando os planetas gigantes estavam interagindo uns com os outros durante os estágios iniciais da formação do nosso Sistema Solar, de acordo com um trabalho publicado pela Nature em abril de 2006.

Muito provavelmente, os desvios ocorreram há bilhões de naos, quando os planetas estavam mais próximos do Sol e entre si, explica Brunini. A "dança gravitacional" que se seguiu pode ter alterado a inclinação do eixo sem ser necessário que tivesse ocorrido um impacto maciço com um objeto do tamanho da Terra, como os cientistas acreditaram durante muito tmepo. Reconstruir eventos que ocorreram há bilhões de anos e a bilhões de quilômetros de distância é uma tarefa titânica. Para resolver esse nigma, os astrônomos precisam entender melhor as novas teorias de Brunini. "Eu honestamente não sei que dados observacionais poderiam provar que foi de um jeito ou de outro", afirma Hammel. "Mas assim é a natureza da ciência".