第十章 赫歇爾與天王星(1 / 1)

天王星是太陽係八大行星之一,按照距離太陽由近及遠的次序,天王星排在第7位。說起這顆遠日行星的發現,就不得不提起一位著名的天文學家威廉·赫歇爾。

赫歇爾本來隻是一個普通的天文愛好者,他出生在一個貧困的家庭,父親是個樂師。在父親的熏陶下,赫歇爾從小就對音樂懷有濃厚的興趣,15歲時就在軍樂隊中演奏小提琴和雙簧管。為了提高自己的演奏技巧,他專注樂理的研究,並在無心當中接觸到了一些數學、天文學知識,轉而走上了天文研究的道路。從那以後,赫歇爾白天為樂隊寫樂譜或從事演奏,由此賺取一些微薄的收入,而這些收入幾乎全都被他用於科學研究上了。為了製作望遠鏡,他甚至把自己的家變成了一個小作坊。每到夜晚,無論天氣多麼惡劣,他都會不間斷地用望遠鏡探索星空。就是在這長年累月的艱苦工作下,他才發現了一顆被別人忽略的行星。

1781年3月13日晚上,赫歇爾用自己製造的天文望遠鏡觀測星空,意外地在雙子星座附近發現了一顆略顯藍綠色的奇怪的星星。他對此很感興趣,查閱了大量資料後,發現有些天文學家從17世紀末就已經觀察到了這顆特殊的“恒星”。這顆星星在晴朗的夜空中很容易觀測到,因而被粗心大意的天文學家誤認為是恒星並載入了星圖。

開始,赫歇爾也像其他天文學家一樣,懷疑這是一顆恒星。但他沒有妄下結論,而是又花了三四個月時間對這顆不起眼的星星做了連續觀察。他發現這顆星星在天空中一直在極其緩慢地移動,所以赫歇爾認為它不是一顆恒星。起先,他認為這是一顆彗星,而沒有想到它是行星,通過計算這顆星的軌道,赫歇爾終於發現了它是一顆沿著圓軌道繞太陽公轉的新行星,離太陽的距離大概是太陽和地球之間距離的19倍。

赫歇爾懷著極其興奮的心情,把這個發現提交給英國皇家學會,不過,他考慮到自己的資曆尚淺,因此沒有直接指出這就是一顆行星,而是用極其謹慎的語言含蓄地說:“我不知該如何稱呼它,它在接近圓形的軌道上移動很像一顆行星,而彗星是在很扁的橢圓軌道上移動。我也沒有看見彗發或彗尾。”赫歇爾的發現很快引起了其他天文學家的重視,並最終得到了人們的認可。

這顆嶄新的行星的發現讓全世界激動不已,寂寂無聞的赫歇爾也因此成了人們眼中傑出的天文學家,英王查理二世把他請到宮廷,並向他賜予年金作為研究經費,以表彰他對天文學所作出的偉大貢獻。赫歇爾對查理二世非常感激,便提議用查理二世的名字“喬治”來命名這顆新發現的行星。不過,這個提議馬上遭到了天文學家們的反對,經過一番激烈的爭論後,大家最終同意用希臘神話中的人物烏拉諾斯的名字為這顆新發現的行星命名。烏拉諾斯是希臘神話中的第一位君王,也是眾神之王宙斯的祖父。他與地母該亞結合,生下了後來的眾多天神。由於他顯赫的地位,這顆行星也就有了“天王星”這個中文譯名。

赫歇爾發現天王星之後,便不再從事音樂工作,而是專心致誌地投向天文學的研究,一生為天文學的研究作出了很大的貢獻。

天王星的體積很大,是地球的65倍,僅次於木星和土星,在太陽係中位居第三;它的直徑為5萬多千米,是地球的4倍,質量約為地球的14.5倍。但是它的公轉周期很長,每84個地球年才繞太陽一周。從被發現到今天,它隻繞太陽運行了約兩周半,正是因為這樣,天王星才會不斷被人們當做是一顆恒星。

天王星的最外層包裹著一層大氣層,大氣的主要成分是氫和氦,以及氨、甲烷、乙炔等成分。由於甲烷、乙炔等會吸收太陽光中的紅光,所以使得天王星呈現出發白的藍綠色的光彩。

天王星的自轉方式非常奇特,它的自轉軸斜向一邊,看上去好像是在“躺”著轉動,在近日點自轉軸幾乎對著太陽,而其他行星(除了金星、冥王星倒著轉以外)的自轉軸都是幾乎垂直於公轉軌道麵的,傾斜角度不超過30度。對於這種自轉方式形成的原因,科學家們還沒有找到確切的答案,一些科學家認為天王星可能在剛形成時就與一個地球般大小的星球發生了碰撞,並被“撞歪”成了現在的樣子,從此天王星就橫躺著自轉了。