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你知道天王星是誰發現的嗎?來看看太陽系邊界的第一次擴張

2024-06-25科學

太陽系模擬圖

無論是中國還是西方國家,從很早就發現了我們夜晚星空中「金木水火土」五顆特殊的星星。他們都是夜晚中我們肉眼能夠觀測到的星星中僅有的屬於太陽系的行星。那麽除了這五顆行星外,其他太陽系中的行星是什麽怎麽被發現的呢?今天我們來聊一聊天王星的發現過程。

天王星的發現者是英國天文學家威廉·赫歇耳。威廉· 赫歇耳1738年出生於德國,在他19歲時移居到了英國,並成為了一名音樂教師。在當教師之余,威廉·赫歇耳對天文學產生了濃厚的興趣,他自學了天文學的基礎知識,並且開始學習打磨鏡片制作望遠鏡。

述(最多18字

在早期,天文學家的望遠鏡大都是自己磨制組裝的,比如最早最開始用望遠鏡觀測行星的伽利略。這些早期的天文學家都是打磨鏡片,制作望遠鏡的高手。

威廉· 赫歇耳制作望遠鏡的經歷並不是一帆風順的,據說開始制作了200多次,都以失敗告終。經過不斷地鉆研和磨煉,在1772年,威廉·赫歇耳終於制作成功了第一個比較滿意的天文望遠鏡。

之後不斷地改進和探索,威廉·赫歇耳使用自己制作的望遠鏡於1779年開始系統的進行天文巡天觀測。

1781年3月13日,威廉· 赫歇耳在觀察雙子座H星附近的一群小星時,發現了一個異常明亮的星星。他開始使用的是227倍的天文望遠鏡,之後增大目鏡倍數,用上了460倍和932倍的目鏡觀測。經過不斷地增大望遠鏡的觀測倍數,威廉· 赫歇耳發現,這個星星的觀測直徑是隨著望遠鏡倍數的增大而增大的。

1781年3月13日,威廉· 赫歇耳在觀察雙子座H星附近的一群小星時,發現了一個異常明亮的星星。他開始使用的是227倍的天文望遠鏡,之後增大目鏡倍數,用上了460倍和932倍的目鏡觀測。經過不斷地增大望遠鏡的觀測倍數,威廉· 赫歇耳發現,這個星星的觀測直徑是隨著望遠鏡倍數的增大而增大的。

這裏就有個小知識了,對於天空中的星星,太陽系外恒星的觀測直徑是不會隨著望遠鏡倍數的增大而改變的,望遠鏡倍數的增大只是讓我們能發現更多亮度較暗的星星。這是因為這些恒星都離我們太遠了,地面上這些望遠鏡即使很高的觀測倍數,也不能觀測到這些恒星的真正星體,我們看到的只是他們的光暈。

但此時 威廉· 赫歇耳並沒有意識到他發現了一顆新的行星。因為 人類有觀星記錄已經 有幾千年的歷史了,太陽系內只有 「金木水火土」這五顆行星是普遍的認知。因此威廉·赫歇耳 首先懷疑它是一顆彗星。在連續幾天對新發現的星星進行觀測後,威廉·赫歇耳把觀測記錄結果郵寄給了英國皇家學會。

天文學家勒格澤爾根據威廉·赫歇耳的觀測記錄計算出了這個新發現行星的執行軌域,他驚喜的發現這顆星星的軌域和彗星軌域差距較大,而是更像行星這種近似圓形的軌域。至此人們終於認識到,人類發現了一顆太陽系內新的大行星。

最初,這顆星被命名為「喬治之星」,以紀念當時的英國君主喬治三世。也有人叫赫歇爾的行星,因為是威廉·赫歇耳第一個發現了它。

後來天文學家們決定還是按照慣例,以古希臘神話中的天神名字來命名。他們選擇了古希臘神話中第一代神王烏拉諾斯(Uranus)的名字。烏拉諾斯在古希臘神話中是天空之神,代表著天宇,轉譯成中文這個行星就成了天王星。

天王星的發現在現代天文學史,甚至現代科學史上都具有重大的意義。它使我們極大地拓展了太陽系的邊界範圍,讓我們認識到太陽系或許還有更多新的行星。這為之後海王星,冥王星以及眾多小行星的發現打下了基礎。