Περιεχόμενο
Ο αστρονόμος William Herschel ανακάλυψε το Ουράνιο το 1781. Ήταν ο πρώτος πλανήτης που ανακαλύφθηκε μέσω ενός τηλεσκοπίου και ο πρώτος που δεν ήταν υπό συνεχή παρατήρηση από την αρχαιότητα. Στα χρόνια μετά την ανακάλυψή της, οι αστρονόμοι παρακολουθούσαν πολύ προσεκτικά τον νέο πλανήτη. Ανακάλυψαν διαταραχές στην τροχιά του, μερικές από τις οποίες θα μπορούσαν να εξηγηθούν από τις βαρυτικές επιδράσεις γνωστών πλανητών όπως ο Δίας και ο Κρόνος, ενώ άλλοι οδήγησαν στην ανακάλυψη του μέχρι σήμερα άγνωστου πλανήτη Ποσειδώνα.
Δυναμική ηλιακού συστήματος
Μέχρι τη στιγμή που ανακαλύφθηκε ο Ουρανός, οι φυσικοί νόμοι που διέπουν τη δυναμική του ηλιακού συστήματος ήταν πολύ καλά κατανοητοί. Η μόνη δύναμη που απαιτείται είναι η βαρύτητα, η οποία μπορεί να συνδυαστεί με τους νόμους της κίνησης Newton για την παροχή μιας περιεκτικής μαθηματικής περιγραφής των πλανητικών τροχιών. Οι εξισώσεις που προκύπτουν είναι εξαιρετικά αυστηρές, επιτρέποντας την πρόβλεψη της κίνησης ενός πλανήτη στον ουρανό με υψηλό βαθμό ακρίβειας. Αυτό είχε γίνει ήδη για τους παλαιότερους γνωστούς πλανήτες, και έγινε για τον Ουρανό μέσα σε δύο χρόνια από την ανακάλυψή του.
Τροχιακές διαφορές
Αρχικά, η κίνηση του Ουρανού φάνηκε να ακολουθεί τις προβλέψεις πολύ καλά. Σταδιακά, ωστόσο, η παρατηρούμενη τοποθεσία του πλανήτη άρχισε να αποκλίνει από την αναμενόμενη θέση του. Μέχρι το 1830 η απόκλιση ήταν περισσότερο από τέσσερις φορές η διάμετρος του πλανήτη και δεν μπορούσε πλέον να αγνοηθεί. Μια εξήγηση, την οποία ευνόησαν ορισμένοι αστρονόμοι, ήταν ότι η διατύπωση της βαρύτητας Newton ήταν λάθος, με αποτέλεσμα προβλέψεις που ήταν περίπου αλλά όχι ακριβείς. Η μόνη άλλη πιθανότητα ήταν ότι ένα άγνωστο αντικείμενο περιστρέφεται γύρω από την εξωτερική επιφάνεια του ηλιακού συστήματος.
Προβλέποντας ένα νέο πλανήτη
Οι αρχικοί υπολογισμοί της τροχιάς του Ουρανού έλαβαν υπόψη τις βαρυτικές επιδράσεις όλων των γνωστών αντικειμένων στο ηλιακό σύστημα. Η κύρια επίδραση ήταν από τον ήλιο, αλλά υπήρχαν διαταραγμένες επιδράσεις από τους γιγαντιαίους πλανήτες Δία και Κρόνο. Η παρατηρούμενη ασυμφωνία έδειξε ότι υπήρχε ένας άλλος μεγάλος πλανήτης που περιμένει να ανακαλυφθεί πέρα από την τροχιά του Ουρανού. Θεωρητικά, η τροχιά αυτού του ανεξερεύνητου πλανήτη θα μπορούσε να υπολογιστεί με λογική ακρίβεια με βάση τις παρατηρούμενες διαταραχές στη θέση του Ουρανού. Αυτοί οι υπολογισμοί έγιναν το 1843 από έναν αγγλικό αστρονόμο John Couch Adams, αλλά δυστυχώς η σημασία τους δεν αναγνωρίστηκε στην Αγγλία εκείνη τη στιγμή.
Η ανακάλυψη του Ποσειδώνα
Υπολογισμοί πολύ παρόμοιες με εκείνες του Adams πραγματοποιήθηκαν από Γάλλο επιστήμονα, Urbain Le Verrier, λίγο αργότερα. Χρησιμοποιώντας στοιχεία του Le Verriers, οι αστρονόμοι στο Παρατηρητήριο του Βερολίνου ανακάλυψαν τον προβλεπόμενο πλανήτη το 1846 και στη συνέχεια δόθηκε το όνομα του Ποσειδώνα. Μετά την ανακάλυψη του Ποσειδώνα και μέχρι τον 20ό αιώνα, υπήρξε διαμάχη για το αν η ύπαρξή του εξηγούσε πλήρως τις υπολειπόμενες διαταραχές στην τροχιά του Ουρανού. Αλλά οι περισσότεροι αστρονόμοι σήμερα πιστεύουν ότι αυτό ισχύει πράγματι.