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笔尖上的行星,两位天文学家,仅仅凭借“算数”发现了新行星

 姿势分子_ 2022-10-15 发布于辽宁

1781年,英国著名天文学家威廉·赫歇尔发现了天王星,掀开了天文学的新篇章。人类对于太阳系范围的认知大幅增加,同时也不禁惊叹道:原来太阳系不止这几颗行星!

随着天王星的发现,新的问题也出现了。当科学家们按照计算出来的天王星轨道寻找它时,却发现它并不在计算出来的位置上。刚开始,科学家们还在考虑误差、计算错误等等情况。时间长了,他们觉得问题不在于此,一定有什么未知的机制导致了这个情况。

可是,牛顿力学已经多次在其他行星上证明了它的牢固地位,到底是哪里出了问题呢?

笔尖上发现的行星

在所有人都大惑不解的时候,有人提出了一个大胆的想法:会不会是在天王星以外还有一颗行星,通过强大的引力干扰了天王星的运行呢?天王星的发现已经证明了太阳系可能存在着肉眼看不见的行星,有一就有二,我们不能排除太阳系还有其他行星的可能。

(图片说明:勒维耶)

当时,有一个名叫奥本·勒维耶的人通过大量的计算,推测出了一颗行星的位置,并且兴致勃勃地去柏林天文台,请求那里的科学家按照自己的计算结果寻找新行星。当时的柏林天文台对他爱答不理,尽管有了赫歇尔发现天王星的榜样,但谁也不相信仅仅通过算数就能发现新行星。于是,他们让一个名叫达赫斯特的学生做这项工作。

万万没想到,达赫斯特在仅仅是为了完成最新星图的绘制,顺便帮勒维耶寻找行星的情况下,还真的发现了一颗行星!1846年9月23日晚上,一颗新行星在望远镜的视野里被捕获,它所在的位置和勒维耶的计算相差不到1°!就这样,这颗新的行星仅仅通过计算就被发现,因此被称为“笔尖上的行星”。

这个消息一经公布,迅速引爆了整个天文学界,也让许多人为此拍着大腿表示遗憾,因为他们真的只是和发现新行星、青史留名擦肩而过。

  • 约翰·亚当斯:在1843年就完成了同样的计算,并且请求英国皇家天文学家乔治·艾里帮忙观测。后者没有把这件事放在心上,直到新行星已经被发现,他才回顾亚当斯的计算,发现他们错过了发现这颗新行星的机会。即便如此,在今天提到这颗行星的发现时,还有很多人把亚当斯与勒维耶并称;

  • 约翰·赫歇尔:天王星发现者威廉·赫歇尔的儿子,子承父业,成为了天文学家。他也计算出了新行星的轨道,并劝说一个名叫詹姆斯·查理士的人寻找。当新行星被发现时,查理士回顾自己的观测,才发现自己看到过两次,但都没有当回事;

  • 伽利略:作为首先将望远镜对准夜空的人,伽利略曾经两次描绘过这颗行星,不过当时由于一些天文上的巧合,他把它当成了恒星。不过,新行星发现的时候,他已经去世二百多年了,也没机会后悔了。

说到这,我想起了一句著名的话:不是因为看见才相信,而是因为相信才看见。正是因为这些人没有大胆想象的勇气,他们才错过了发现新行星的机会。

海王星

相信大家早已经猜到了,我们一直在说的新行星,就是八大行星最远的海王星。根据观测,这一颗行星呈现出非常漂亮的蔚蓝色,因此天文学家们把它和罗马神话中的海神联系了在一起,也就是尼普顿Neptune,中文翻译过来就是海王星了。

海王星的蔚蓝色,和地球是完全不一样的,它表面并没有海洋,而是大气中的甲烷所表现出的颜色。你可能想到了上一期我们的介绍,天王星也因为甲烷而呈现出类似的颜色。而接下来的观测表明,海王星和天王星还真的是非常相似。

从直径上讲,海王星是49244公里,相当于天王星的97%。从质量上讲,海王星反而略大于天王星,天王星是它的84.8%,可以说二者十分接近。从大气成分上讲,海王星80%是氢,19%是氦,排名第三的是甲烷,这一点与天王星也非常相似。因此,科学家们也习惯于把天王星和海王星称为太阳系内的一对双胞胎。

另外,由于距离太阳非常遥远,天王星和海王星的表面温度都非常低。天王星大约是-226℃,而海王星则是-218℃。为了区别于木星、土星的分类气体巨星,这两颗行星被归类为冰巨星。而相比之下,海王星比天王星更加遥远,距离太阳约45亿公里,是地日距离的30倍。海王星要完成一次公转,需要164.8年的时间。也就是说,从被人类发现开始,直到2011年它才完成了一次完整的公转。

太阳系最诡异的卫星

天王星被发现的6年后,其发现者威廉·赫歇尔才发现了它的两颗卫星。而在海王星被发现的仅仅17天后,英国天文学家威廉·拉塞尔就发现了它的卫星——海卫一

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