海王星是怎么被发现的

木青 1172分享

在19世纪中叶海王星被发现,海王星的发现在当时是轰动了世界的。这在当时是不可思议的。那你知道海王星是怎么被发现的吗?

发现的过程

海王星是距离太阳远近顺序的第八颗行星,是通过它对天王星轨道的摄动作用而于1846年9月23日被发现的,计算者为法国天文学家勒威耶.德国天文学家J.G.伽勒是按计算位置观测到该行星的第一个人.这一发现被看成是行星运动理论精确性的一个范例.海王星由于距离遥远,光度暗淡,即使用大型望远镜也难看清其表面细节,因而不能依靠观测表面标志的移动来定出自转周期.

1928年通过观测谱线的多普勒位移测出自转周期为15.8±1h,现在采用的自转周期(见下表)是M.贝尔通等从分析约300次红外观测中定出的,海王星的快速自转使它的扁率达1/50(即赤道半径比极半径约长500km).

1968年4月7日,海王星掩恒星,通过对这一事件的观测,得出它的赤道直径为50950km,与目前的最新数据相差很小.海王星用望远镜看略呈绿色,

1932年证出海王星光谱红外区的强吸收线为甲烷引起.它的大气中含有丰富的氢和氦,大气温度大约为-205°C,这个值高于从太阳辐射算得的期望值,说明要么海王星大气下层存在温室效应,要么它有内在的热源.

1846年,W.拉塞尔发现逆行的海卫一,据计算它正接近海王星,将来也许会碎裂成为海王星的环,

1949年发现海卫二.

海王星云层的平均温度为-193°C至-153°C,大气压约为1-3帕.绕太阳运转的轨道半径为45亿千米,公转一周要165年.海王星的亮度为7.85等,只有在望远镜里才能看到.它的直径为49,400km,是地球的3.88倍.它的赤道半径比极半径约长641km.海王星的体积约为地球体积的57倍,质量为地球质量的17.22倍,平均密度为1.66g/cm3.表面重力加速度比地球的略大,在两极为1,180cm/s2,在赤道上约为1,100cm/s2.表面上物体的逃逸速度为23.6km/s.海王星有6颗卫星,5条光环.3.表面重力加速度比地球的略大,在两极为1,180cm/s2,在赤道上约为1,100cm/s2.表面上物体的逃逸速度为23.6km/s.海王星有6颗卫星,5条光环.

由于海王星是一颗淡蓝色的行星,人们根据传统的行星命名法,称其为涅普顿.涅普顿是罗马神话中统治大海的海神,掌握着1/3的宇宙,颇有神通.

笔尖上的发现

19世纪中叶,虽然当时从已知的行星去计算对另一个已知行星的影响是可以做到的,计算却十分困难,但要解决反其道而行之的问题,也就是从天王星已知的轨道偏差去反推一个在未知轨道上运行的未知行星,并且求它当时所在的位置、质量、距离是一项相当困难的计算,致使那时没有敢进行尝试。

1843年,英国剑桥大学里有位刚毕业的24岁青年学生亚当斯勇敢地承担起了这个艰巨的任务,是最早从事这颗未知行星轨道要素研究和计算的人,剑桥大学天文台长鼎力支持此项工作并提供有关资料,经过一年多的复杂计算,终于算出了天王星外的一颗未知行星的轨道要素、质量和位置。1845年9月,亚当斯通过剑桥大学的一位天文学家教授,把计算结果寄给了英国皇家天文台长乔治·艾里爵士,请求他用大型望远镜来寻找这颗行星,不料艾里台长对亚当斯的结果抱怀疑态度,因此只是礼貌地向亚当斯写了封回信,根本没有组织天文台研究人员进行观测和寻找。亚当斯只好在缺少星图的条件下,自己在剑桥大学天文台进行观测,但没有找到。一直拖延到第二年7月,英国格林尼治天文台台长艾里已意识到问题重大,又请巴黎天文台任台长的朋友沙里斯带领人去观测,其实他们在8月4日、12日再次观测都记录到新行星,只是未做及时处理,从而再次丢掉机会,让新行星从他们的手里逃失。

正在这个时候,当时34岁的法国青年天文工作者勒维烈也开始研究这一难题。1846年8月31日,他的传世论文《论使天王星失常的行星,它的质量、轨道和当前位置的确定》发表在《法兰西数学学报》上。他的结果与亚当斯的非常接近。由于当时巴黎天文台没有详细完备的星图,勒维烈求助于柏林天文台,于1846年9月18日把他的计算数据寄给了拥有大量星图的柏林天文台的天文学家伽勒,请求帮助寻找。他在信中这样说:“请您把你们的望远镜指向黄径326°处宝瓶座内的横道上的一点,您将在离此约1°的区域发现一个强而明显的新行星,它的亮度约9等……”

勒维烈太幸运了。这封具有历史意义的信走了5天,就在这封信9月23日到达伽勒的当天晚上,这位德国天文学家就把望远镜对准宝瓶座勒维烈计算出的位置,认真进行搜索,细心记下经过望远镜里每一颗星。仅仅花了不到半个小时,就发现了一颗星图上没有的略带淡绿色的8等小星,它位于勒维烈所预言的那一只以外不到1°(52角分) 的位置上。第二天晚上又继续观测,发现这颗小星在恒星之间步履迟缓地移动着,这表明它确实是颗行星,伽勒兴奋极了。9月25日,他立即复信给巴黎的勒维烈:“先生,你给我们指出位置的新行星是确实存在的。”这封信寄到巴黎时,勒维烈如耳闻惊雷,看到自己的预言如此迅速地变成现实,激动万分,震惊不已。

伽勒把观察结果发表在德国《天文学杂志》第23卷上。需要指出的是,海王星的发现具有一定的偶然性。因为勒维烈在计算过程中,错设了未知行星的轨道半径和质量数据,当然很难做出准确无误的预言。幸好勒维烈算得的未知行星在星空中的位置同实际位置十分接近,这才被发现了。

新行星的发现轰动了整个世界,这在当时简直是个奇迹。一位天文学家在巴黎凭数学计算预言出一颗新行星的位置,另一个天文学家在柏林操纵望远镜找到了它。巴黎天文台长阿喇戈说:“天文学家有时偶尔碰到一个动点,在望远镜里发现一颗行星,可是勒维烈先生发现这个新的天体,都没有朝天一瞥,他在笔头下便看到这颗行星了。只靠计算的力量,他决定了我们所知道行星疆界之处的一个天体的位置和大小,这是一个离太阳12亿里(法国的古里)的一个天体,在最大的望远镜里也看不出它的圆轮来。”这个被天文学家称为“笔尖上的发现”的新行星被命名为海王星。

    相关文章

    热门标签

    657238