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标题: 汗青上的本日 1846年9月23日约翰·戈特弗里德·加勒发现海王星 [打印本页]

作者: 奔流年代 时间: 2023-2-11 23:42
标题: 汗青上的本日 1846年9月23日约翰·戈特弗里德·加勒发现海王星
海王星（英文：Neptune）是太阳系中的第八颗行星，也是太阳系中轨道最外层的行星。它的直径是第四大，质量是第三大，质量是地球的17倍，是太阳系中密度最大的气体行星。海王星略大于天王星（地球的15倍），天王星的身分相似，直径略大。它的公转周期为164.8年，隔断太阳平均30.1AU （约45亿公里）。它以罗马神话中的海神海王星命名，行星符号“”是海王星手握的风格化三叉戟。

它是肉眼看不见的，是太阳系中唯一通过数学猜测而非履历观察发现的行星。法国天文学家亚历克西斯·布瓦尔（ AlexisBouvard ）向导了如许一个推论，即天王星的轨道是由一颗未知行星的引力扰动引起的，该引力来自于天王星轨道的意外变革。厥后，约翰·戈特弗里德·加勒在1846年9月23日使用望远镜在乌尔班·勒维里埃（UrbainLeVerrier）猜测的范围内发现了它。
不久之后，海王星最大的卫星海卫一被发现。目前，已知还有13颗其他卫星，但由于地球与海王星的隔断云云之大，难以从地面观测，它们的存在直到20世纪才显现出来。1989年8月25日，太空探测器航海者2号访问了海王星并进行了飞越。随着哈勃太空望远镜和具有自顺应光学能力的大型地面望远镜的出现，近年来从远隔断进行进一步观测成为可能。

航海者 2号探测器拍摄的 1989 年海王星
与木星和土星一样，海王星的大气层主要由氢和氦组成，还有微量的碳氢化合物和氮，尽管存在很大比例的“冰”，如水、甲烷和氨。然而，像天王星一样，它的内部是由冰和岩石组成的。因此，天王星和海王星通常被视为天王星型行星（冰巨星），夸大与木星和土星的区别海王星的蓝色表面归因于其最外层区域存在的甲烷痕迹。
与天王星的朦胧和相对平淡的大气相比，海王星的大气是活泼的而且具有明显多变的天气。比如1989年航海者2号飞过的时间，南半球出现了一种叫做大黑斑的图案，类似于木星的大红斑。这些天气模式是由太阳系中任何行星中最强和最持久的风引起的，观测到的风速高达2100公里/小时（580米/秒）。由于隔断太阳很远，海王星的外层大气是太阳系中最冷的地方之一，云顶的温度接近55 K（-218 °C ），而在行星的核心。温度约为5400K（约5100°C）。海王星有单薄和琐屑的环。这个环是在1984年发现的，厥后被航海者2号的观测证明。

海王星涡旋紧缩
伽利略·伽利莱在1612年12月28日和1613年1月27日绘制的图纸，是有史以来通过望远镜记录的最早观测结果，GalileoGalilei然而，在这两种情况下，伽利略都错误地将海王星辨认为靠近木星合相的恒星。因此，伽利略没有发现海王星的功劳。当他在1612年12月左右进行第一次观测时，海王星刚刚开始逆行，它的视运动非常小，伽利略的小型望远镜无法探测到它。但在2009年7月，墨尔本大学的物理学家DavidJamieson发表了新的证据，表明至少伽利略意识到他观察到的“恒星”是相对于背景恒星移动。
1821年，亚历克西斯·布瓦尔( AlexisBouvard )发表了天王星的天文图，它围绕海王星内部运行。随后的观测显示，天王星的位置与表格有很大的不同，导致布瓦德推测天王星的轨道受到未知天体的引力效应的扰动。1843年，英国数学家约翰·库奇·亚当斯开始使用他拥有的数据研究天王星的轨道。通过剑桥天文台台长詹姆斯查利斯，他要求乔治比德尔艾里提供更多数据，后者于1844年2月收到数据。亚当斯在1845-46年继承工作，对新行星进行了几种不同的估计。

高云带在低云顶投下阴影
1845年至1846年间，独立于亚当斯的法国数学家乌尔班·勒维耶（ UrbainLeVerrier）发展了自己的盘算方法，但他的热情并未转达给他的同胞。1846年6月，艾里看到勒维耶首次发表的对地球经度的估计与亚当斯的相似，于是说服查利斯探索这颗行星，查利斯于1846年8月至9月返回。
与此同时，勒维耶给柏林天文台的天文学家约翰·戈特弗里德·加勒写了一封信，敦促他用天文台的折射镜寻找一颗未知的行星。天文台的学生海因里希·达雷斯特（HeinrichDarest）向加勒表明位移，通过将刻画勒维耶猜测的区域的图纸与实际观测结果进行比较，可以确定一颗不同于固定恒星的未知行星 1846年9月23日晚上，当加勒收到这封信时，他在隔断勒维耶猜测的点1°和亚当斯猜测的点约12°的范围内发现了海王星。厥后发现查利斯本人在8月4日和8月12日观测到了海王星，但他其时把握的图表不是最新的，同时他正在观测无法彗星
在发现海王星之后，法国和英国之间就谁应该发现海王星发生了很多民族主义辩论，但最终海王星被勒维耶和亚当斯发现，并达成共识。自1966年以来，美国天文学家丹尼斯·罗林斯(DennisRawlins)质疑亚当斯共同发现声明的可信度，1998年汗青上的“海王星论文”返回格林威治皇家天文台促使汗青学家重新评估。在检察了文本后，他们得出结论：“亚当斯不应该像勒维耶发现海王星那样获得荣誉。这一荣誉说服天文学家猜测这颗行星的位置并寻找它。”它只属于那些成功的人在两者中。”

大黑斑（中）和滑板车（中心白云）和小黑斑（底部）的增强对比度图像。
海王星的发现应该“归功于亚当斯和勒维耶” 的传统智慧最近受到了挑衅质疑艾里、查利斯和亚当斯在1846年的说法。1999年，被皇家格林威治天文台遗失的亚当斯与艾里的通讯在他死后在智利的天文学家奥林·J·埃根的产业中被重新发现。在2003年的一次采访中，汗青学家尼古拉斯·科勒斯特罗姆得出结论，亚当斯对海王星的主张远比所暗示的要弱，由于他反复在行星的确切位置上摇摆不定，估计范围为20度弧度。根据科勒斯特伦的说法，艾里作为顽固的上司故意无视新贵的年轻智慧，很大程度上是在地球被发现之后构建的，目的是为了进步亚当斯以及英国对这一发现的赞誉。厥后Sheehan、Kollerstrom和Waff撰写的《科学美国人》文章更大胆地声称“英国人偷走了海王星”，并得出结论“只有勒维耶的成就”。

约翰·戈特弗里德·加勒
新柏林天文台（1835-1913年）的望远镜发现海王星是一个孔径为9巴黎英寸（9.6英制英寸，或24.4厘米）的消色差折射镜。由已故约瑟夫·弗劳恩霍夫(JosephFraunhofer )的公司MerzundMahler制造，它是谁人时代的高性能望远镜，拥有最大的消色差双合透镜和制作精良的赤道仪，用时钟驱动移动4m(13.4')主管以与地球自转相同的速率。最终，望远镜被移至慕尼黑的德意志博物馆，在那边它仍然可以被视为一个展览。
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