Tartalom
William Herschel csillagász 1781-ben fedezte fel Uránt. Ez volt az első bolygó, amelyet egy távcső segítségével fedeztek fel, és az első olyan bolygó, amelyet az ősi idők óta nem figyeltünk állandóan. A felfedezés utáni években a csillagászok nagyon óvatosan nyomon követték az új bolygót. Keringési zavarokat fedeztek fel, amelyek némelyike ismert bolygók, például a Jupiter és a Szaturnusz gravitációs hatásaival magyarázható, mások pedig az eddig ismeretlen Neptunusz bolygó felfedezéséhez vezettek.
Naprendszer dinamika
Mire az Uránt felfedezték, a Naprendszer dinamikáját szabályozó fizikai törvényeket nagyon jól megértették. Az egyetlen érintett erő a gravitáció, amely kombinálható a Newton-i mozgási törvényekkel, hogy átfogó matematikai leírást kapjon a bolygó körüli pályákról. A kapott egyenletek rendkívül szigorúak, lehetővé téve a bolygónak az ég felé történő mozgásának nagy pontosságú előrejelzését. Ezt már a korábban ismert bolygókra megtették, az Uránuszra pedig a felfedezésétől számított két éven belül.
Orbitális eltérések
Az Uránusz mozgása kezdetben úgy tűnt, hogy nagyon jól követi az előrejelzéseket. Fokozatosan azonban a bolygó megfigyelt elhelyezkedése eltérni kezdett a várt helyzetétől. 1830-ra az eltérés több mint négyszerese volt a bolygó átmérőjének, és már nem lehetett figyelmen kívül hagyni. Az egyik magyarázat, amelyet néhány csillagász kedvelt, az volt, hogy a Newton-féle gravitációs formula hibás volt, ami körülbelül, de nem pontosan helyes előrejelzéseket eredményezett. Az egyetlen másik lehetőség az volt, hogy egy ismeretlen tárgy kering körül a Naprendszer külső részein.
Új bolygó előrejelzése
Az Uránus pályája eredeti számításai figyelembe vették a Naprendszerben ismert összes tárgy gravitációs hatásait. Az elsődleges hatás a nap volt, ám zavaró hatások voltak a Jupiter és a Szaturnusz óriási bolygókról. A megfigyelt eltérés arra utal, hogy létezik egy másik nagy bolygó, amely felfedezésre vár az Uránusz pályáján túl. Elméletileg ennek a fel nem fedezett bolygónak a pályája ésszerű pontossággal kiszámítható az Uránusz helyzetében megfigyelt zavarok alapján. Ezeket a számításokat 1843-ban egy angol csillagász, John Couch Adams végezte, de Angliában akkoriban sajnos elismerésük nem volt a jelentőségük.
A Neptunusz felfedezése
Az Adamshoz nagyon hasonló számításokat nem sokkal később egy francia tudós, Urbain Le Verrier végzett. A Le Verriers-adatok felhasználásával a berlini csillagvizsgáló csillagászok felfedezték az előrejelzett bolygót 1846-ban, amelyet később Neptunusznak neveztek. Neptunusz felfedezése után és jóval a 20. században is vita merült fel azzal, hogy létezése teljesen magyarázza-e az Uránusz pályáján fennmaradó zavarokat. De a legtöbb csillagász ma úgy véli, hogy valóban ez a helyzet.