Sadržaj
Astronom William Herschel otkrio je Uran 1781. To je bio prvi planet otkriven teleskopom i prvi koji od davnina nije bio pod stalnim promatranjem. U godinama nakon njegovog otkrića, astronomi su pomno pratili novi planet. Otkrili su uznemirenost u njenoj orbiti, od kojih se neke mogu objasniti gravitacijskim efektima poznatih planeta poput Jupitera i Saturna, dok su drugi doveli do otkrića do sada nepoznatog planeta Neptuna.
Dinamika Sunčevog sustava
Do otkrića Urana, fizički su zakoni koji upravljaju dinamikom Sunčevog sustava vrlo dobro razumjeli. Jedina uključena sila je gravitacija, koja se može kombinirati s Newtonovim zakonima kretanja kako bi se dobio opsežni matematički opis planetarnih orbita. Rezultirajuće jednadžbe izuzetno su rigorozne, omogućujući predviđanje kretanja planete nebom s visokim stupnjem točnosti. To je već bilo učinjeno za ranije poznate planete, a učinjeno je za Uran u roku od dvije godine od njegovog otkrića.
Orbitalne razlike
U početku se činilo da Uranovo kretanje vrlo dobro slijedi predviđanja. Postupno, međutim, promatrano mjesto planete počelo se razilaziti od svog očekivanog položaja. Do 1830. razlika je bila više od četiri puta veća od promjera planete i više se nije mogla zanemariti. Jedno objašnjenje, koje su zagovarali neki astronomi, bilo je da je Newtonova formulacija gravitacije bila u pogrešci, što je rezultiralo predviđanjima koja su bila približno, ali nisu baš tačna. Jedina druga mogućnost bila je da se nepoznati objekt vrti u orbiti negdje u vanjskim dosezima Sunčevog sustava.
Predviđanje nove planete
Izvorni proračuni orbite Urana uzimali su u obzir gravitacijske učinke svih poznatih objekata u Sunčevom sustavu. Primarni učinak bio je od sunca, ali bilo je i uznemirujućih efekata s divovskih planeta Jupitera i Saturna. Primijećena nepodudarnost ukazuje na to da postoji drugi veliki planet koji čeka da bude otkriven izvan orbite Urana. Teoretski, orbitu ovog neotkrivenog planeta moguće je izračunati s razumnom preciznošću na temelju promatranih poremećaja u položaju Urana. Te je proračune 1843. godine izvršio engleski astronom, John Couch Adams, ali nažalost njihov značaj tada nije bio prepoznat u Engleskoj.
Otkriće Neptuna
Proračune vrlo slične Adamovim, nedugo zatim je izvršio francuski znanstvenik Urbain Le Verrier. Koristeći brojke Le Verrier, astronomi u Berlinskom opservatoriju otkrili su predviđeni planet 1846. godine, a nakon toga je dobila ime Neptun. Nakon otkrića Neptuna i dobro u 20. stoljeću, došlo je do polemike oko toga da li je njegovo postojanje u potpunosti objasnilo preostale uznemirenosti u orbiti Urana. Ali većina astronoma danas vjeruje da je to doista tako.