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偷海王星的人 ?

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發表於 2010-9-11 15:36:40 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 mca 於 2010-9-12 00:39 編輯

海王星在 1846 年 9 月 23 日發現,公轉周期 164.8 年,到 2011 年 7 月,海王星剛好繞日一周回歸至發現時的位置。

柏林天文台的基利 (Galle) 最先從觀測找到海王星,他和助手根據法國人勒威耶 (Verrier) 的預測很快找到目標,怎料消息傳出後殺出一位英國格林威治天文台台長艾里 (Airy),他宣稱劍橋學生亞當斯 (Adams) 也獨立算出新行星的位置,為此英法雙方爭執誰先發現新行星,最後榮耀歸于勒威耶和亞當斯。法國方面當然不服啦,當地漫畫甚至諷刺英國偷了法國人應得的成果 (圖二)。


        


        


海王星的發現故事,起于天王星的預報軌道不符合觀測結果,由 1781 至 1845 年,預報誤差大至 2 角分,因此天文學家懷疑天王星外還有其他攝動體,其中勒威耶與亞當斯都以力學方法計算未知行星的位置,亞當斯的計算未受艾里 "留意" (舊故事版本),勒威耶的計算則比較明朗,但由于當時的巴黎天文台沒有詳細星圖,他只好向德國的柏林天文台求助,求助信到達當晚,基利和他的助手便見到新行星了 (圖三) 。


        


舊故事的可信性有多大 ?  近年學者查出一些秘密,發現海王星的真相原來是這樣的…,見 S&T
《Secret Documents Rewrite the Discovery of Neptune》 http://www.skyandtelescope.com/news/3307531.html?page=1&c=y 或維基綱頁 《Discovery of Neptune》。圖四比較了勒威耶和亞當斯的預測。誰是誰非,大家心中有數吧 ?


        


海王星是氣體行星,視直徑只有 2 角秒,視星等 +8,一般情況下用 8 吋鏡 300X 也難見到它的圓面,即使用高倍大鏡看到,亮度必暗,也看不出它的特徵,幸好太空船和太空望遠鏡拍下它的影像。圖五左是美國 Voyager 2 在 1989 年所見的海王星,居中的橢圓 "大黑斑" 是反氣旋風暴,寬如半個木星大紅斑,但它不會長保形狀,後來的哈勃望遠鏡就見不到大黑斑了。白色卷紋或斑點是最高層的雲,由強風把低層的甲烷帶上高空結成冰粒而成。海王星的濃厚大氣含 85 % 氫,15 % 氦及少量甲烷、乙烷等,甲烷吸收入射陽光的紅波段,故大氣呈藍綠色。海王星有地球測不到的極暗薄環,有地熱,亦有奇異斜向的磁場,目前已知衛星共 13 個。

圖五右是海王星的現時位置,有興趣者可用 "大鏡" 追之,觀測指引
http://media.skyandtelescope.com ... us_Neptune_2010.pdf


        


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相關文獻

The Case of the Pilfered Planet (Did the British steal Neptune?)
http://www.scientificamerican.co ... ase-of-the-pilfered

Account of the discovery of Le Verrier's planet Neptune, at Berlin, Sept. 23, 1846
http://articles.adsabs.harvard.edu/full/1846MNRAS...7..153G

Explanation of the observed irregularities in the motion of Uranus (Adams’s paper, Nov 1846)
http://articles.adsabs.harvard.edu/full/1846MNRAS...7..149A

The Naming of Neptune, Journal of Astronomical History and Heritage, 2009.
http://www.dioi.org/kn/NeptuneName.pdf
 樓主| 發表於 2010-9-11 17:56:12 | 顯示全部樓層
本帖最後由 mca 於 2010-9-12 00:36 編輯

Galle 怎樣找到 Verrier 預告的海王星 ?  Verrier 的預測又有多準 ?





從上文紅色數字的比較來說,Le Verrier (及 Adams) 的預測其實不算太好,因為預測的行星軌道半長徑是 36 AU,比真值大 20 %,軌道偏心率的預測更糟,比真值大 10 倍,預測中只有日心經度準確 (~325 度),單靠日心經度可以發現新行星,這點或多或小是幸運。科學世界就是這像,很多發現都不是因為理論主導而是發現者的細心觀察 + 努力 + 一點幸運,假如沒有 Dr. Bremiker 的新星圖,海王星可能不在那時發現了。

原稿來源:  Account of the discovery of Le Verrier's planet Neptune, at Berlin, Sept. 23, 1846
http://articles.adsabs.harvard.edu/full/1846MNRAS...7..153G
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