天王星、海王星和冥王星是怎样发现的?

2018-03-14 09:15 来源:科普中国 
2018-03-14 09:15:15来源:科普中国作者:责任编辑:白璐

  一百多年以前,人们一直认为太阳系里只有水星、金星、地球、火星、木星和土星6个行星。直到1781年3月13日,人们才从天文望远镜里找到了一个太阳系的新成员。这就是天王星。

  天王星是由一位爱好天文的音乐家威廉?赫歇尔发现的。有一次,他在自制的天文望远镜里发现了一个小圆点,起初他以为这是一个彗星,后来计算了它的运行轨道,才确定它是太阳系的一个新行星。

  天王星是一个很大的行星。它的直径是地球的4.06倍,质量为地球的14.63倍。这个行星虽然很大,但我们用肉眼却很难看到它,因为它离开我们太远了——它离开太阳是地球距离太阳的19.2倍,即287000万千米。

  自从发现了天王星以后,天文学家就着手研究这个新行星的轨道。可是,观测了一个时期以后,却发现天王星是一个“性格很别扭”的行星。因为別的大行星都循着科学家推算出来的轨道绕太阳运行,只有天王星有点不安分,它在绕太阳运行的时候,老是偏离它应走的路线。

  这是怎么一回事呢?为什么别的行星都有准确的运行轨道,而天王星却不这样“走”呢?

  天文学家根据太阳和行星以及行星和行星间相互引力的关系,很快就猜破了这个谜。他们想:在天王星外面,一定有一个别的行星,这个行星的引力,在“扰乱”天王星的运行轨道。

  可是,这个未知的行星到哪里去找呢?它又躲在哪里呢?我们用肉眼固然看不到它,即使用天文望远镜,一时也找不到它啊!

  于是数学家出来帮天文学家的忙了。他们根据天王星在天空的运行路线,终于推算出这个未知的行星的轨道。1846年9月23日,德国天文学家伽勒用望远镜看到了法国天文学家勒威耶和英国天文学家亚当斯同时独立地用天体力学理论所算出的一个当时尚未发现的新行星,这就是海王星。

  海王星距离太阳平均为449800万千米,等于地球与太阳的平均距离的30.09倍。它比天王星略小,直径是地球的3.88倍,质量为地球的17.22倍。

  海王星发现以后,天文学家以为这个工作可以告一个段落了。可是,后来发觉海王星也和天王星一样,它的运行轨道也有点不规则。因此天文学家很自然地又想:在海王星的外面,一定还有一个行星存在着。

  但是,这个行星离开我们实在太远了。天文学家虽然用数学算定了它在天空中的位置,然而天文望远镜还是找不到它的踪迹。这个“调皮”的行星,躲在无数的星星中间,叫人怎么也找不出来。

  后来,这个行星终于露出马脚来了。1930年3月,一个叫汤博的天文学家根据洛厄尔的计算,接连几夜拍了很多星星的照片,在检查这些照片的时候,发现其中有一颗星,在许多星星之间“跑”了一段路。于是,他就断定这是太阳系的一个新行星。因为只有行星,才会在天空中不断地移动它的位置。就这样,又发现了一颗新行星。这就是冥王星(2006年,根据新定义,冥王星被划为矮行星)。

  冥王星距离太阳很远,它从发现到现在,时间还很短。因此,对它,我们现在还知道得非常少,有一些数据还没有准确测定。现在只知道它与太阳的平均距离为地球与太阳之间的平均距离的39.5倍,即591000万公里,它的质量为地球的0.24%,绕太阳的公转周期为248地球年。徐青山

[责任编辑:白璐]

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