Kræfterne bag Uranus' orbitale anomalier og opdagelsen af Neptun

Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images

Solsystemdynamik

Da William Herschel første gang observerede Uranus i 1781, var tyngdekraftens og bevægelseslovene allerede veletablerede. Ved at anvende Newtons ligninger på de kendte masser i solsystemet kunne astronomer forudsige en planets vej med bemærkelsesværdig præcision. Inden for to år efter Uranus' opdagelse var dens bane blevet beregnet og plottet med den samme stringens, som var blevet anvendt på de otte planeter kendt før den.

Orbitale uoverensstemmelser

Til at begynde med stemte Uranus' position tæt sammen med forudsigelserne. Men i 1830 drev den observerede placering af planeten mere end fire planetdiametre fra, hvor den skulle have været - en forskel, der ikke længere kunne afvises. Nogle forskere spekulerede i, at den newtonske tyngdekraft var ufuldstændig, mens andre overvejede muligheden for, at et uset massivt legeme trækker på Uranus fra solsystemets yderområder.

Forudsigelse af en ny planet

Både solen og gasgiganterne Jupiter og Saturn udøvede allerede målbare forstyrrelser på Uranus. Den resterende uoverensstemmelse antydede tilstedeværelsen af ​​en anden, endnu ukendt planet bag Uranus. I 1843 beregnede den engelske astronom John Couch Adams kredsløbet for dette hypotetiske legeme og forudsagde dets position med overraskende nøjagtighed - selvom hans resultater stort set blev ignoreret i England på det tidspunkt.

Opdagelsen af Neptun

Næsten samtidigt udførte den franske matematiker Urbain LeVerrier sammenlignelige beregninger. Ved at bruge LeVerriers forudsigelser lokaliserede astronomer ved Berlin Observatory den nye planet i 1846 og officielt navngav den Neptun. Opdagelsen validerede ikke kun himmelmekanikkens forudsigelseskraft, men bekræftede også, at Neptuns tyngdekraft løste de resterende forstyrrelser i Uranus' kredsløb - en konklusion, som de fleste moderne astronomer accepterer i dag.