La teoría de las Perturbaciones

La teoría de las Perturbaciones utiliza métodos matemáticos para hallar soluciones aproximadas a problemas que no pueden resolverse de forma exacta. Aplicado a la mecánica celeste, se utiliza para realizar cálculos a partir de las perturbaciones o variaciones que un cuerpo causa sobre otro.

Órbitas perturbadas por otros cuerpos

En el caso de un planeta alrededor del Sol, cuya órbita es una elipse, los movimientos causan variaciones de la excentricidad y oscilaciones del plano de la órbita, que varían la posición del nodo. También imprimen un giro del eje mayor de la órbita, lo que varía el perihelio, que es el punto más cercano de la órbita de un cuerpo celeste alrededor del Sol. Todo ello facilita la obtención de mediciones y cálculos bastante aproximados.

Los casos de Mercurio y Urano

Todas las variaciones de los planetas calculadas con la teoría de las Perturbaciones coincidían con las observadas hasta entonces, a excepción de Mercurio. En su caso se daba un exceso en el giro del perihelio que no tenía explicación. Inicialmente esta pequeña desviación de Mercurio se atribuyó a un planeta cercano al Sol, hasta que quedó explicada con la teoría de la Relatividad de Einstein.

Obtener la perturbación que infringe un cuerpo conocido sobre otro cuerpo, como puede ser la acción de Júpiter sobre la órbita de Urano, es un tema de perturbaciones directas. Pero al aplicar todas las perturbaciones de los cuerpos que ya se conocían sobre la órbita de Urano, existía un residuo sin identificar. Ello llevó a pensar que se trataba de cuerpo desconocido. Se conocía el efecto de la perturbación, pero se desconocía la masa y posición del causante.

El movimiento extraño que realizaba Urano, debido a las perturbaciones de un planeta hasta entonces desconocido, permitió al matemático francés Urbain Jean Joseph Le Verrier y al astrónomo inglés John Couch Adams realizar los cálculos necesarios para descubrir el planeta Neptuno. En este caso la perturbación se considera inversa.

La teoría de las Perturbaciones se sigue utilizando hoy en día para descubrir nuevos planetas fuera del Sistema Solar, los denominados exoplanetas.