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你知道天王星是谁发现的吗?来看看太阳系边界的第一次扩张

2024-06-25科学

太阳系模拟图

无论是中国还是西方国家,从很早就发现了我们夜晚星空中「金木水火土」五颗特殊的星星。他们都是夜晚中我们肉眼能够观测到的星星中仅有的属于太阳系的行星。那么除了这五颗行星外,其他太阳系中的行星是什么怎么被发现的呢?今天我们来聊一聊天王星的发现过程。

天王星的发现者是英国天文学家威廉·赫歇耳。威廉· 赫歇耳1738年出生于德国,在他19岁时移居到了英国,并成为了一名音乐教师。在当教师之余,威廉·赫歇耳对天文学产生了浓厚的兴趣,他自学了天文学的基础知识,并且开始学习打磨镜片制作望远镜。

述(最多18字

在早期,天文学家的望远镜大都是自己磨制组装的,比如最早最开始用望远镜观测行星的伽利略。这些早期的天文学家都是打磨镜片,制作望远镜的高手。

威廉· 赫歇耳制作望远镜的经历并不是一帆风顺的,据说开始制作了200多次,都以失败告终。经过不断地钻研和磨炼,在1772年,威廉·赫歇耳终于制作成功了第一个比较满意的天文望远镜。

之后不断地改进和探索,威廉·赫歇耳使用自己制作的望远镜于1779年开始系统的进行天文巡天观测。

1781年3月13日,威廉· 赫歇耳在观察双子座H星附近的一群小星时,发现了一个异常明亮的星星。他开始使用的是227倍的天文望远镜,之后增大目镜倍数,用上了460倍和932倍的目镜观测。经过不断地增大望远镜的观测倍数,威廉· 赫歇耳发现,这个星星的观测直径是随着望远镜倍数的增大而增大的。

1781年3月13日,威廉· 赫歇耳在观察双子座H星附近的一群小星时,发现了一个异常明亮的星星。他开始使用的是227倍的天文望远镜,之后增大目镜倍数,用上了460倍和932倍的目镜观测。经过不断地增大望远镜的观测倍数,威廉· 赫歇耳发现,这个星星的观测直径是随着望远镜倍数的增大而增大的。

这里就有个小知识了,对于天空中的星星,太阳系外恒星的观测直径是不会随着望远镜倍数的增大而改变的,望远镜倍数的增大只是让我们能发现更多亮度较暗的星星。这是因为这些恒星都离我们太远了,地面上这些望远镜即使很高的观测倍数,也不能观测到这些恒星的真正星体,我们看到的只是他们的光晕。

但此时 威廉· 赫歇耳并没有意识到他发现了一颗新的行星。因为 人类有观星记录已经 有几千年的历史了,太阳系内只有 「金木水火土」这五颗行星是普遍的认知。因此威廉·赫歇耳 首先怀疑它是一颗彗星。在连续几天对新发现的星星进行观测后,威廉·赫歇耳把观测记录结果邮寄给了英国皇家学会。

天文学家勒格泽尔根据威廉·赫歇耳的观测记录计算出了这个新发现行星的运行轨道,他惊喜的发现这颗星星的轨道和彗星轨道差距较大,而是更像行星这种近似圆形的轨道。至此人们终于认识到,人类发现了一颗太阳系内新的大行星。

最初,这颗星被命名为「乔治之星」,以纪念当时的英国君主乔治三世。也有人叫赫歇尔的行星,因为是威廉·赫歇耳第一个发现了它。

后来天文学家们决定还是按照惯例,以古希腊神话中的天神名字来命名。他们选择了古希腊神话中第一代神王乌拉诺斯(Uranus)的名字。乌拉诺斯在古希腊神话中是天空之神,代表着天宇,翻译成中文这个行星就成了天王星。

天王星的发现在现代天文学史,甚至现代科学史上都具有重大的意义。它使我们极大地拓展了太阳系的边界范围,让我们认识到太阳系或许还有更多新的行星。这为之后海王星,冥王星以及众多小行星的发现打下了基础。