筆尖上的發現:海王星之謎!人們是怎麼發現它的?

海王星是太陽系的第八顆行星,它距離地球很遙遠,而且又暗。所以,我們用肉眼是看不見的。只有藉助望遠鏡,我們才能在漫天的星星中發現它的身影。既然它那麼不容易看見,人們是怎麼發現它的呢?

筆尖上的發現:海王星之謎!人們是怎麼發現它的?

海王星的發現要歸功於牛頓的萬有引力定律和開普勒定律。

赫歇耳於1781年發現了天王星,但不久之後,天王星給天文學家們帶來了許多麻煩。人們在觀測天王星的時候發現,天王星經常“出軌”,它在天空的實際軌道,總是與理論計算的軌道不符合。更糟糕的是,偏離越來越大。如何解釋這一現象呢?是不是萬有引力定律和開普勒定律出問題了?人們開始懷疑。後來,有人想到天王星也許不是離太陽的最遠的行星,在天王星之外還有一顆行星,就是這顆“天外行星”把天王星拖出軌道的。這顆未知的行星真的存在嗎?現在我們知道,這顆天外行星就是海王星。但是當時為了找到這顆行星,科學家們可費了不少勁兒。

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當時英國有一個24歲的大學生叫亞當斯,他花了幾年的時間,做了大量的計算,最後於1845年算出了這顆“天外行星”的位置。當他把結果告訴格林威治皇家天文臺臺長並請求協助的時候,他和他的計算結果都受到了冷落。但值得慶幸的是,幾乎與此同時,法國也有一個青年叫勒維耶,他也計算出了“天外行星”的位置。但勒維耶比亞當斯幸運多了,勒維耶把他的計算結果寫信告訴了柏林天文臺。1846年9月23日,柏林天文臺臺長加勒收到了勒維耶的來信,當天晚上他就把望遠鏡對準了勒維耶指出的方向。不一會兒,臺長就看見了那顆“天外行星”。這是使世界震驚的訊息。“天外行星”的發現又一次證明了科學的偉大。按照慣例,人們也給這個“新成員”賦予了天神的名字—一海王星。

海王星發現之後,人們對它進行了連續而仔細地觀測,發現海王星並不孤單,它有兩個衛星。離海王星較近的是“海衛一”,它比月球大;另一顆是“海衛二”,它比月球小。

最奇怪的是,“海衛一”並不像一般的衛星那樣沿著行星自轉的方向繞行星公轉,而是逆行。這是為什麼呢?天文學家們百思不得其解。

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在地面上用望遠鏡觀測總是要受到很多的限制。如果我們能飛到海王星周圍看看海王星到底是什麼樣子,那該多好啊!1989年8月25日,“旅行者一2號”肩負著“四星聯探”的重任,飛臨了海王星,實現了人們的夙願,為海王星的探測史寫下了光輝的第一頁。

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還沒有到達海王星之前,“旅行者一2號”的望遠鏡就已經對準了海王星。那是個藍色的世界,它吸引著“旅行者一2號”步步向它逼近。1989年4月,“旅行者一2號”距離海王星還有四個月旅程的時候,發現海王星有一個“大黑斑”,它像一個巨大的眼睛,盯著太陽,遙望著神秘而深邃的星空,也在期盼著人類的光臨。“大黑斑”到底是什麼?四個月之後,“旅行者一2號”距離海王星只有大約150000公里了,這時我們才知道,那個“大黑斑”是海王星上的風暴,人們把它稱為“風暴漩渦”或者“氣旋”,漩渦的方向是逆時針的。隨後,“旅行者一2號”還探測到兩個小黑斑和三個白斑。有一個黑斑正好夾在兩個白斑中間。白斑以大約每秒175米的速度在海王星表面移動。在海王星那藍色背景的襯托下,白斑就像一葉扁舟在大海里破浪前進。因此,人們給它取了一個名字“滑行艇”。經過對大量照片的分析,才知道這幾個“滑行艇”原來是海王星大氣中的“捲雲”。

1989年8月24日23時,“旅行者一2號”已經來到了距離海王星157000公里的地方。“旅行者2號”的攝像機拍下了下面一組鏡頭:銀白色的“捲雲”呈平行狀,透過傾斜的太陽光,把陰影投在海王星藍色的表面和陰霾的低層。“捲雲”高度約有50公里,寬約50到200公里。

隨後“旅行者一2號”發現,“捲雲”不僅是海王星大氣層中的現象,還是海王星的裝飾物。在“大黑斑”的南緣,有一條亮而白的標記——“捲雲”。黑、白、藍三者為海王星增添了不少生氣。

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“旅行者一2號”還有很多觀測成果,但是所有這些成果中,有的又給人們帶來了不少問題。比如“大黑斑”為什麼是黑的?它是由什麼物質組成的?“旅行者一2號”還探測到海王星磁場方向與其自轉軸方向偏離大約50度,為什麼會有那麼大的偏角呢?是不是海王星的磁場也會像地球的磁場一樣“突然”倒轉180度呢?或許海王星的磁場正在這一次大反向的過程中呢?

這麼多的謎等待著人們去探索。每次想到“大黑斑”——那隻巨大的眼睛的時候,似乎都能感覺出它在那遙遠的地方期盼著人類再次向它進發,去探索那些深深的秘密。