Случайное открытие Урана 240 лет назад значительно расширило наши знания о Солнечной системе, удвоив размер Солнечной системы, какой мы ее знали в то время. Вот как немецкий астроном наткнулся на ледяного гиганта.
До открытия Урана Сатурн был самой дальней известной планетой
На протяжении тысячелетий Сатурн был самой дальней от Солнца планетой, которая была идентифицирована. Самые ранние известные записи о Сатурне датируются примерно 700 годом до нашей эры и принадлежат ассирийцам.
В ту же эпоху Уран считался звездой, а не планетой. Вполне логично, что люди так долго считали Сатурн пределом Солнечной системы, поскольку без телескопа было бы крайне сложно обнаружить этот Уран не было просто еще одна звезда.
Уран был неожиданно открыт в 1781 году
До того, как Уран был открыт как планета, было наблюдался. Но он был настолько тусклым и маленьким из-за своего огромного расстояния от Земли, что его считали звездой. Кроме того, Урану требуется 84 года, чтобы совершить оборот вокруг Солнца, что делает обнаружение его движения на фоне звезд очень сложным.
13 марта 1781 года музыкант и астроном немецкого происхождения по имени Уильям Гершель, глядя на небо в телескоп в своем саду за домом в Бате, увидел то, что он принял за звезду или комету. 17 марта он снова посмотрел туда, где заметил этот объект, и понял, что он немного сместился по сравнению с другими звездами, что еще больше убедило его в том, что это комета. Он сообщил о своем открытии Королевскому обществу, которое начало проводить дальнейшие исследования.
23 апреля Королевский астроном Невил Маскелин сообщил Гершелю, что это с такой же вероятностью может быть как планета, так и комета, но он не увидел у нее хвоста, что является характерной чертой кометы. Дальнейшие наблюдения дополнительных астрономов подтвердили, что это планета — более удаленная от Солнца, чем любая из обнаруженных до нее.
Затем планете дали имя Georgium Sidus, что означает «звезда Георга», как дань уважения королю Георгу III. В конце концов ее переименовали в Уран, имя, предложенное Иоганном Боде, чтобы она соответствовала образцу других планет, названных в честь мифологических богов. Название Уран, греческий бог неба, также было подходящим, поскольку римский аналог бога, Целус, является отцом Сатурна, а Сатурн — отцом Юпитера.
Уран находится в два раза дальше от Солнца, чем Сатурн
Сатурн находится на расстоянии 1.4 миллиарда километров от Солнца в среднем, или 9.5 астрономических единиц (АЕ). Для справки, расстояние от Солнца до Земли составляет одну астрономическую единицу. Таким образом, на протяжении тысячелетий до открытия Урана известный предел нашей солнечной системы составлял 1.4 миллиарда километров. Это очень много, но в 1781 году он стал намного больше.
В резком контрасте с этим Уран находится на колоссальном расстоянии в 2.9 миллиарда километров, или 19 а.е., от Солнца. Таким образом, с открытием Урана наше понимание размера нашей солнечной системы фактически удвоилось.
Что дало нам открытие Урана?
После открытия Урана астрономы заметили проблему с его орбитой. Его орбита вокруг Солнца была немного впереди того места, где она была предсказана, что привело астрономов к теории о том, что другая планета влияет на его гравитационное притяжение. В поисках ответа на аномалию исследователи в конечном итоге обнаружили Нептун. Его положение было предсказано математически, и в конечном итоге его наблюдали в телескоп в 1846 году.
Более того, открытия Нептуна и Урана привели к изучению их орбит, которые имели колебания, что привело астрономов к теории о том, что другая планета воздействует на их гравитационное притяжение. Это в конечном итоге привело к открытию Плутона.
Открытие Урана также вписывается в закон Боде, грубый предсказатель размещения планет в солнечной системе. Математическая модель была впервые опубликована Иоганном Тициусом в 1766 году и далее популяризирована Иоганном Боде в 1772 году. Это последовательность чисел, следующих по схеме 0, 3, 6, 12 и так далее, где числа после 3 удваиваются. Затем к каждому числу добавляется 4, а затем все делится на 10. Это оставляет вам последовательность 0.4, 0.7, 1.0, 1.6, 2.8, 5.2, 10 и так далее. Конечно же, эта последовательность соответствует расстоянию большинства планет в нашей солнечной системе от Солнца в а.е., за исключением Нептуна. Поскольку закон был теоретически сформулирован до открытия Урана, тот факт, что он соответствовал схеме после его открытия, еще больше подкреплял справедливость закона.
Хотя все астрономические открытия важны в своих собственных ритуалах, открытие Урана было одним из самых важных, когда дело доходит до нашего понимания необъятности нашей солнечной системы. Наше понимание огромного, газообразного ледяного гиганта открыло новые горизонты для области астрономии, каламбур задуман.
