Conţinut
Astronomul William Herschel a descoperit Uranus în 1781. A fost prima planetă descoperită printr-un telescop și prima care nu a fost sub observare constantă din cele mai vechi timpuri. În anii de după descoperirea sa, astronomii au urmărit cu atenție noua planetă. Au descoperit tulburări pe orbita sa, unele dintre ele putând fi explicate prin efectele gravitaționale ale planetelor cunoscute precum Jupiter și Saturn, în timp ce altele au dus la descoperirea planetei până acum necunoscute Neptun.
Dinamica sistemului solar
În momentul în care Uranus a fost descoperit, legile fizice care guvernează dinamica sistemului solar au fost foarte bine înțelese. Singura forță implicată este gravitația, care poate fi combinată cu legile mișcării Newtons pentru a oferi o descriere matematică cuprinzătoare a orbitelor planetare. Ecuațiile rezultate sunt extrem de riguroase, permițând mișcarea unei planete peste cer, cu un grad ridicat de precizie. Acest lucru a fost deja făcut pentru planetele cunoscute anterior, și a fost făcut pentru Uranus în termen de doi ani de la descoperirea sa.
Discrepanțe orbitale
Inițial, mișcarea lui Uranus părea să urmeze foarte bine prezicerile. Treptat, însă, locația observată a planetei a început să se abată de la poziția scontată. Până în 1830, discrepanța era de peste patru ori mai mare decât diametrul planetei și nu mai putea fi ignorată. O explicație, favorizată de unii astronomi, a fost aceea că formularea gravitației Newton a greșit, rezultând în predicții care erau aproximativ, dar nu tocmai corecte. Singura altă posibilitate era ca un obiect necunoscut să orbiteze undeva în partea exterioară a sistemului solar.
Prezicerea unei noi planete
Calculele originale ale orbitei Uranus au avut în vedere efectele gravitaționale ale tuturor obiectelor cunoscute din sistemul solar. Efectul principal a fost de la soare, dar au existat efecte perturbatoare ale planetelor uriașe Jupiter și Saturn. Discrepanța observată a sugerat că există o altă planetă mare care aștepta să fie descoperită dincolo de orbita lui Uranus. În teorie, orbita acestei planete nedescoperite ar putea fi calculată cu o precizie rezonabilă pe baza perturbațiilor observate în poziția Uranus. Aceste calcule au fost efectuate în 1843 de un astronom englez, John Couch Adams, dar din păcate semnificația lor nu a fost recunoscută în Anglia la acea vreme.
Descoperirea lui Neptun
Calculele foarte similare cu cele ale lui Adams au fost efectuate de un om de știință francez, Urbain Le Verrier, la scurt timp după aceea. Folosind cifrele Le Verriers, astronomii de la Observatorul din Berlin au descoperit planeta prevăzută în 1846, iar ulterior i s-a dat numele de Neptun. În urma descoperirii lui Neptun și până în secolul XX, a existat controverse cu privire la existența sa explicând pe deplin perturbările reziduale de pe orbita Uranus. Dar astăzi majoritatea astronomilor cred că acesta este într-adevăr cazul.