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星海微萤(文摘版)

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天王星(2015 年)  

2015-04-07 14:29:01|  分类: 天王星 |  标签: |举报 |字号 订阅

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靠演出接济发现的行星——天王星(2015 3 20 日中国科学报)

走,我们约会吧(节选)(2015 7 17 日科技日报)

 


中国科学报 2015 3 20

靠演出接济发现的行星——天王星

234年前的313日,英国天文学家威廉·赫歇尔(1738~1822)在其妹C·L·赫歇耳的协助下,用自制的望远镜在作巡天观测时发现了天王星。英国皇家学会为此授予他科普利奖章,并推举他为会员。

赫歇尔从小极具音乐天才,但家境贫困,15岁便在军乐队供职,吹拉弹唱无一不会,尤其是吹双簧管,许多乐团都抢着要这个少年演奏家。但是由于法国战乱,到18岁那年赫歇尔便又只身流亡英国,在一个乐团里以演奏风琴为业。

赫歇尔虽是爱好乐器,但他不止于吹拉弹唱,他还要钻研乐器的结构:弦的长短之比,管的粗细之别,孔的大小之分。他还研究乐理:声音的高低,音域的宽窄,和声的共鸣与和谐。这都需要用到数学知识,于是赫歇尔由此闯入了数学领域。

赫歇尔掌握了数学这个武器后,立即将视线转向浩渺的天空,决心要计算出天上到底有多少个星星。然而,观察需要望远镜等仪器,赫歇尔就只好继续去演出,赚取一点微薄的收入以进行自己的天文研究。

那时候银河只是人们抬头望向夜空看到的一条大河,但是并不能解释这种现象。赫歇尔决心弄清这条大河里所有的星星。他先买来了望远镜,然后自己磨镜片,制作大型望远镜。据说他一生共磨出四百多块镜片,最大的直径竟达1.22米。

为了弄清天上到底有多少颗星星,他把天空分成638个天区,一个一个地数,记录下来,标在图上,共数了117600颗。可以想见这是一项多么艰巨的工作。

一天晚上,赫歇尔与妹妹卡罗琳演出结束后照例上房顶观星,突然一个陌生的星星闯进赫歇尔的望远镜,只见它行动迟缓,发光微弱,不细心观察还不容易觉察。卡罗琳猜测这可能是一颗恒星。赫歇尔立即把他的十八般兵器都搬出来:他先用能放大227倍的望远镜,再换上放大460倍的望远镜,发现星体积有所增大,他又换上能放大932倍的望远镜,这颗星的体积更大了。

看来不是恒星,但会不会是彗星呢?赫歇尔有所怀疑,因为连续观察并没有发现它的长尾巴难道这会是太阳系里除金、木、水、火、土、地球以外的又一颗新星吗?卡罗琳也十分激动,忙记下这个不速之客。这一天是1781313日,他们根据国王乔治三世的名字将它命名为乔治星。

当赫歇尔将发现提交给皇家学会时,他继续假设他发现了一颗彗星,然而却含蓄的把它跟行星比较。

赫歇尔将他的发现通知皇家天文学家内维尔·马斯基林,并在423日收到马斯基林语无伦次的回复我不知该如何称呼它,它在接近圆形的轨道上移动很像一颗行星,而彗星是在很扁的椭圆轨道上移动。我也没有看见彗发或彗尾。

当赫歇尔继续谨慎地以彗星描述他的新对象,其他的天文学家已经开始做不同的怀疑。俄国天文学家安德·约翰·克色尔估计这颗新星到太阳的距离是地球至太阳的18倍,而没有彗星曾在近日点4倍于地球至太阳距离之外被观测到。柏林天文学家约翰·波得描述赫歇尔的发现,像是在土星轨道之外的圆形轨道上移动的恒星,可以被视为迄今仍未知的像行星的天体。波得断定这个以圆轨道运行的天体比彗星更像是一颗行星。

1783年,法国科学家拉普拉斯证实赫歇尔发现的是一颗行星。赫歇尔本人也向皇家天文学会的主席约瑟夫·班克斯承认这个事实由欧洲最杰出的天文学家观察,显示这颗新的星星,我很荣耀地在17813月指认出的,是太阳系内主要的行星之一。

天文学家杰罗姆·拉朗德建议将这颗行星称为赫歇尔以尊崇她的发现者。但是,波得赞成用希腊神话的优拉纳斯(Uranus),译成拉丁文的意思天空之神。波得的建议被使用的十分普遍,Uranus便成为了这颗行星的名字。由于Uranus是希腊神话中的天神,在中国、日本、韩国和越南等亚洲国家,人们就将这个星名译做天王星

乔治三世依据赫歇尔的成就,准予他移居至温莎王室,在让皇室家族有机会使用他的望远镜观星的前提下,给予赫歇尔每年200英镑的年薪。赫歇尔兄妹俩再也不用靠演奏来接济天文研究了。

赫歇尔的天文成就不限于此。经过观察,赫歇尔第一个提出了银河系的模型,得出了银河系有限、银河系内恒星可数的结论。他正确地解释了银河系是一块凸透镜状的圆盘,太阳系处于其中心,沿透镜的长轴看去,全是灿烂的星星;沿两边的短轴看去,星星稀疏,露出了背后的黑色空间。所以我们看到的银河就呈带状。

(赵鲁综合文献、网络整理)

 

 

科技日报 2015 7 17

走,我们约会吧(节选)

——盘点那些“追星逐日”的深空探测器

本报记者 何 亮

天王星(2015 年) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

“旅行者1”号上的金属碟片留给外星人的信息

 

1960年美国向金星发射“先驱者5”号探测器开始探索太阳系的行星,到2015年“新视野”会面冥王星,传统太阳系中所有行星都至少被人造太空船探访过一次。人类遨游太空的梦想从未停歇,让我们一起盘点半个世纪里深空探索器“与星共舞”的奇妙旅程。

飞了9年半,横跨48亿公里,“新视野”号探测器在北京时间14日晚间,从位于太阳系边缘的冥王星身边“擦肩而过”。

一场速度与激情的约会,“新视野”号探测器以每小时5万公里的速度环顾冥王星,24小时的飞掠过程惊艳四座。

至此,冥王星——这颗曾经的“太阳系九大行星”成员从未有任何航天任务到达的历史将被改写,“追星”的探测器又一次成为人类探索奥妙宇宙的功臣。

1960年,美国向金星发射“先驱者5号”探测器开始探索太阳系的行星,到2015年“新视野”会面冥王星,探测器通过飞掠行星拍摄照片、在行星表面硬着陆、绕行星飞行以及在行星上软着陆的方式,改变着人们对地球“邻居”的认识。

旅行者2号一次性拜访:土星、天王星、海王星

旅行者号探测器是1977年美国发射的两颗行星探测器。它们巧妙地利用巨行星的引力作用,适时改变轨道,从而达到同时探测多颗行星及其卫星的目的。在探测了木星和土星后,旅行者1号目前已进入太阳系最外层边界,成为飞离地球最远的人造飞行器。

旅行者2号探测器虽然速度较慢,不过倒是完成了最早“外太阳系大旅行”计划的目标,成功连续访问了木星、土星、天王星、海王星。

旅行者2号在1981825日最接近土星。旅行者2号使用雷达探测了土星大气的密度和温度,发现土星内层大气温度反而较高。

旅行者2号在1986124日在距天王星50679英里处掠过,成为首个掠过天王星的探测器,并随即发现了10个之前未知的天然卫星。另外太空船亦探测了天王星由其自转轴倾斜97.77°缘故而独特的大气层,并观察了它的行星环系统。

三年之后,旅行者2号在1989825日最接近海王星。它获取了海王星附近的带电粒子、磁场等信息,对海王星拍照还发现了一个大黑斑,但多年以后哈勃望远镜却没有观测到,其中奥秘或许就永远不得而知了。

 

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