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科技日历|行星or彗星?天王星被发现两年后才为自己“正名”
2020-03-13 16:59 前瞻网   

 

1781年3月13日,德国出生的英国天文学家威廉·赫歇尔(William Herschel)发现了天王星,这是离太阳第七远的行星,并且是太阳系的第三颗气态巨星。

天王星的亮度肉眼可见,只要你视力够好,并且能找到一个没有光污染的地点,你可能不需要望远镜就能看到天王星。

不过,在刚被发现的时候,它曾经被当时的科学家们认为是一颗彗星。

发现缘起

有记录的天王星首次出现在夜空的例子被认为可以追溯到古典时期(大致为公元前六世纪到公元前三世纪)。公元前2世纪,希腊天文学家、数学家、三角学的创始人Hipparchos在他的星表(完成于公元前129年)中把这颗行星作为一颗恒星记录下来。

这个分类后来被纳入托勒密的《大年鉴》,成为伊斯兰天文学家和中世纪欧洲学者一千多年来的权威资料来源。在17和18世纪,天文学家们记录了多次观测,他们也把它归类为一颗恒星。

其中包括英国天文学家John Flamsteed,他在1690年观测了这颗恒星6次,并将其归类为金牛座的一颗恒星。18世纪中叶,法国天文学家Pierre Lemonnier记录了12次观测,并把它记录为一颗恒星。

直到1781年3月13日威廉·赫歇尔观察到天王星,天王星的真实面貌才开始显露出来。

1781年3月13日晚上,威廉·赫歇尔正在他位于巴斯的花园房子里用望远镜观测天空,寻找双星。

他的第一次报告是在1781年4月26日。起初,他把它描述为“一颗星云状的恒星或者可能是一颗彗星”,但后来认定它是一颗彗星,因为它在天空中的位置似乎有所改变。

当他把他的发现提交给皇家学会时,他坚持这个理论,但也把它比作行星。

虽然赫歇尔坚持他所观测到的是一颗彗星,但他的“发现”引发了天文学界关于天王星是什么的争论。随着时间的推移,像Johann Elert Bode这样的天文学家会根据它的近圆形轨道推断出它是一颗行星。到1783年,赫歇尔自己承认它是一颗行星。

由于赫歇尔生活在英国,他最初想以他的赞助人乔治三世的名字来命名乌拉诺斯。具体来说,他想把它叫做乔治姆·西多斯(Georgium Sidus,拉丁语中“乔治之星”的意思),或者乔治星球。尽管这个名字在英国很受欢迎,但国际天文学界对此并不以为然,想要遵循历史上以古希腊和罗马众神命名行星的先例。

与此相一致的是,Bode在1782年的一篇论文中提出了“天王星”(Uranus)这个名字。

Uranus是Ouranos的拉丁形式,是天空之神、宙斯(在罗马神话中又称Jupiter)的祖父、克洛诺斯(土星)的父亲。

由于它是在木星(Jupiter)和土星轨道之外被发现的,所以这个名字似乎非常合适。

航天探索

在太阳系中,天王星是一颗“高冷”的星球。其地幔由甲烷和氨的冰组成,可能含有水,内核由冰和岩石组成。天王星是太阳系内大气层最冷的行星,最低温度只有49K(-224℃),被称为冰巨星。

天王星大气的主要成分是氢、氦和甲烷。据推测,其内部可能含有丰富的重元素。不像木星与土星,它没有包围在外的巨大液态气体表面。

根据旅行者2号的探测结果,科学家推测天王星上可能有一个深度达一万公里、温度高达6650°C,由水、硅、镁、含氮分子、碳氢化合物及离子化物质组成的液态海洋。海洋从天王星高温的内核(高达摄氏6650度)一直延伸到大气层的底部,覆盖整个天王星。

天王星的磁场是奇特的,与地球和其他许多行星的情况大相径庭,它的磁场有多个极,而且磁偏角很大,分别是47°和59°,目前还没有一个能够达成共识的理论来解释这个问题。

1986年,NASA的旅行者2号拜访了天王星,这是唯一一次对天王星的近距离探测。

在接下来的一个世纪里,人类又发现了海王星,这是国际天文学联合会目前承认的太阳系八大行星中的最后一颗。

到了20世纪,天文学家又在柯伊伯带发现了冥王星和其他小行星。美国宇航局(NASA)曾规划更多的探测计划,并表示对于天王星最好的发射窗口在2034年到2036年之间都存在。

可以想见,只要人类还存在一日,对宇宙的探索将无穷无尽地持续下去。

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责任编辑: 3976DBC

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