计算发现了海王星
海王星
海王星有一组狭窄又暗淡的光环。这组光环共包含五个环，其中，四个是环，一个是尘埃壳。在这四个环中，外面两个是较亮的窄环，里面两个则是较暗的弥漫环。尘埃壳位于两个窄环的外侧。从地面望远镜观测，这些光环呈弧形，而从旅行者号观测这些弧形则是光环系统中明亮的斑点和土块。这些明亮土块的真正成因到目前为止还是一个未知的谜。
1994 年6月，哈勃望远镜的图像显示旅行者 2号发现的大暗斑消失了。这幅在 11月2 日拍摄的新图像显示在海王星的边缘一个新的暗斑正在形成。像先前的大暗斑一样，有高层云围绕着这个新的暗斑。这些云是由被推向高空的气体形成的，在高空它们冷却形成甲烷冰晶云。暗斑也许是一个充满干净气体的地区，它是一个通往大气低处云层的窗口(NASA)海王星的内部（约占整个星球的三分之二）由熔岩、水、液氨和甲烷的混合物组成。外面的一层(约占整个星球的三分之一 )是由氢、氦、水和甲烷组成的气体的混合物。甲烷赋予了海王星蓝色的外观。
大暗斑边缘明亮的卷云变化得十分迅速，常常在数小时至数十个小时的时间里产生又消失。 在两个自转周期（大约36小时）内，旅行者 2号以每像素100 公里 的有效分辨率观测了大暗斑周围的云的变化。这些惊人的现象表明在这个地区海王星的天气可能很地球一样非常多样且不断变化。地球和大暗斑尺寸相近。除此之外，在海王星寒冷的大气层（温度低至零下 218摄氏度）中，卷云是由甲烷冰晶构成而不像地球上的云是由水冻结成的冰晶构成(NASA)
这张照片由旅行者 2号(Voyager2)摄于1989年8月20日 。海王星云貌的最大特征——大暗斑 (Great Dark Spot)在这幅图片的中心可以看见。它大约位于南纬22 度， 环绕海王星一周大约需要18.3小时。
大暗斑东南边的明亮云带则在不断地改变着它们的外貌(NASA)
【高中地理】全面了解太阳系-海王星
【高中地理】全面了解太阳系-海王星海王星通过它对天王星轨道的摄动作用而于1846年9月23日通过计算被发现的，计算者为法国天文学家勒威耶德国天文学家J.G。
伽勒是按计算位置观测到该行星的第一个人。
这一发现被看成是行星运动理论精确性的一个范例。
海王星由于距离遥远，光度暗淡，即使用大型望远镜也难看清其表面细节，因而不能依靠观测表面标志的移动来定出自转周期。
1928年通过观测谱线的多普勒位移测出自转周期为15.8 -1小时。
现在采用的自转周期是M.贝尔通等从分析约300次红外观测中定出的。
海王星的快速自转使它的形状非常扁。
1968年4月7日，海王星掩恒星。
通过对这一事件的观测，得出它的赤道直径为50950公里，与目前的最新数据相差很小。
海王星用望远镜看略呈绿色，1932年证出海王星光谱红外区的强吸收线为甲烷引起。
它的大气中含有丰富的氢和氦，大气温度大约为-205摄氏度。
这个值高于从太阳辐射算得的期望值，说明要么海王星大气下层存在温室效应，要么它有内在的热源。
1846年,W.拉塞尔发现逆行的海卫一，据计算它正接近海王星，将来也许会碎裂成为海王星的环。
1949年发现海卫二。
海王星的体积约为地球体积的57倍，质量为地球质量的17.22倍，平均密度为1.66克/立方厘米。
表面重力加速度比地球的略大，在两极为1,180厘米/平方秒，在赤道上约为1,100厘米/平方秒。
表面上物体的逃逸速度为23.6公里/秒。
海王星有6颗卫星，5条光环。
由于海王星是一颗淡蓝色的行星，人们根据传统的行星命名法，称其为Neptune。
Neptune是罗马神话中统治大海的海神，掌握着1/3的宇宙，颇有神通。
海卫一: Triton 比海卫二大,1846年发现,在倾角很大的逆行轨道上运转,周期为5.877天,距离海王星35.4万公里,计算表明,它的轨道在逐渐缩小,最后可能由于太靠近海王星而破碎,它可能是太阳系中最大的卫星之一,根据间接的观测资料表明,它的直径在3600-5200公里之间。
笔尖下发现的行星——海王星
笔尖下发现的行星——海王星笔尖下发现的行星——海王星海王星是所谓从“笔尖下发现的行星”。
天王星发现后不久，人们注意到天王星的运动颇为反常，总是偏离天体力学计算的轨道。
于是便推测天王星轨道之外可能还存在一颗行星，它的引力作用使天王星的轨道运动受到干扰，也就是天文学上所谓的“摄动”影响。
1845年到1846年，英国的亚当斯和法国的勒维耶这两位年轻人，根据牛顿万有引力和运动定律，分别独立进行了计算，他们反过来从天王星运动的偏差去估计摄动的大小, 从而推算出未知行星的位置。
依照他们的计算结果，1846年9月，柏林天文台的天文学家果然在预报位置附近发现了这颗新行星。
海王星的发现，生动地证实了牛顿定律的正确性，体现出科学理论预言未知事物的无比威力。
并非偶然的发现1846年9月28日，德国柏林天文台伽勒博士接到一封信。
信是法国青年数学家勒威耶写给他的，请他在夜里把望远镜对正某一方天空。
勒威耶预言:在那里将会发现一颗新的行星——太阳系的第八颗大行星。
伽勒博士立刻把精密的星图捡了出来，当夜就开始搜索，只经过半小时的观察，他果然在勒威耶指示的那一方天空里，发现了一颗光亮很弱的星;过了24小时再观察，证实这颗星在不断地移动，确实是一颗未曾发现的行星。
勒威耶的预言应验了——这颗新的行星，后来命名为海王星。
根据预言发现的新行星，海王星是第一颗。
太阳系有9颗大行星:水星、金星、火星、木星、土星，在地球上的人们光凭眼睛就能看到，因而在有史以前，人们就知道这5颗行星了。
其余3颗，天王星、海王星、冥王星，都要用望远镜才能看到，因此天王星直到1781年才被发现。
天王星跟海王星不同，它的发现完全是偶然的。
一个喜欢看星的英国风琴家叫做赫歇耳的，他每天夜里用望远镜观察星空，无意中发现了这颗不断移动的新星。
起先，他以为看到的是一颗彗星，经过许多人推算，证明这颗星的轨道几乎是一个圆，才肯定它也是绕着太阳转圈子的一颗行星，就把它命名为天王星。
关于行星的科学故事-海王星的发现
关于⾏星的科学故事-海王星的发现 可以说，科学是使主观认识符合客观实际(客观事物的本来⾯貌，包括真实的联系与变化的规律。
)和创造符合主观认识的客观实际(事物、条件、环境)的实践活动。
⼩编下⾯给⼤家讲⼀讲科学故事-海王星的发现。
海王星的发现 加勒和助⼿们熬到天⿊，便忙将望远镜对准那个星区。
果然发现⼀个亮点⼉，和信中所说的位置相差不到1°。
他眼睛紧贴望远镜，⼀直看了⼀个⼩时，这颗星果然后退了3⾓秒。
“哎呀!”这回加勒台长跳了起来。
那个陌⽣⼈竟预⾔得1⾓秒不差!⼤海⾥的针终于捞到，加勒和助⼿们狂呼着拥抱在⼀起。
⼏天后他们向全世界宣布：⼜⼀颗新⾏星发现了!它被命名为——海王星。
按着地址加勒找到⼀个实验室⾥，急切地要见那个叫勒维烈的写信⼈。
这时，桌边⼀位30岁左右的⼩伙⼦羞涩地站起来说：“如果我没有猜错，你就是从柏林来的加勒先⽣，我就是给你写信的勒维烈。
”加勒这回更加惊诧，万没料到指导他发现海王星的竟是这么⼀个年轻⼈。
他⼀下扑上去，和他紧紧地拥抱，然后迫不及待地说：“你太伟⼤了，太了不起了，请让我参观⼀下你的仪器，你的设备。
” ⼩伙⼦还是羞涩地笑了笑，从抽屉⾥取出⼀⼤本计算稿纸说：“我是⽤笔算出来的。
”“请您介绍⼀下您的算法。
”“其实也没有什么。
我研究了⼀下其他⾏星与太阳的距离，⽊星、⼟星和天王星轨道的半径差不多后⼀个都是前⼀个的2倍，就设未知星半径也是天王星的2倍，列出⽅程。
算出的结果和观察当然有误差，经过修正，再算，再修正，再计算，逐步逼近。
”“算了多长时间?”“我也记不清了，⼤概有好⼏年。
”“就这样直算到误差⼩到1⾓秒?”“嗯。
”勒维烈⼜是羞涩地点了⼀下头。
他冒着寒风在星空下观察了⼀辈⼦⽽不得其果，这个未出茅庐的⼩伙⼦却⽤⼀⽀笔将结果精算于帷幄之中。
科学的假设、科学的理论⼀旦建⽴，竟有如此伟⼤的神⼒啊!正是：⼤海拉⽹苦办法，明⼈顺藤来摸⽠。
巧⽤理论去指南，岂肯盲⼈骑瞎马。
这时才发现正好也是⼀年前9⽉⾥就有个叫亚当斯的青年计算出这颗新星的位置，并将结果转告给台长。
经典力学的伟大——海王星的发现
经典力学的伟大——海王星的发现在光学上，有一个大问题在困扰着天文学家们。
很早大家就知道了，望远镜的口径越大。
那么望远镜的分辨率越高。
同样的放大倍数，同样的焦距。
口径大的望远镜，比口径小的望远镜要看的更加清楚。
背后到底是啥东西在起作用呢。
皇家天文学家艾里1835 年，英国的皇家天文学家、格林威治天文台台长艾里做出了一个解释。
你以为理想的透镜或者是反射镜能够把光线汇聚到一点上吗？那是不可能的。
因为衍射作用的存在。
必定会产生一个小小的环斑。
也就是说，哪怕再理想的镜片。
也不可能聚焦到一个点上。
必定是个很小的圆。
这个圆越小，那么分辨率就越高。
看的越清楚。
想要缩小这个环斑，必须做大口径。
我们今天的巨型望远镜口径都达到了10 米的级别。
30 米直径的望远镜也在建造之中。
背后的原理，就是这个艾里环斑。
越大的望远镜，分辨率越高。
而且收集的光线越多。
也就越容易看到暗弱的天体。
艾里担任皇家天文学家和格林威治天文台台长长达 45 年时间。
他刚上任的时候。
格林威治天文台已经非常的落后。
远远不及德国的竞争对手。
德国人在高斯等等天文学家的带领下，那是搞得热火朝天。
艾里首先要振兴天文台。
改进仪器，整理过去的观测资料。
好多年不整理都积满了灰尘。
在艾里这个苛刻的暴君驱赶下，这个老牌的天文台终于又一次焕发了生机。
艾里不是因为他的成就被人们牢记的，而是因为他的失败而名垂青史的。
这一天，艾里收到了一份论文。
是一个名叫亚当斯的年轻人寄来的。
主要是为了解决天王星的出轨问题。
这个亚当斯在剑桥天文台工作。
他花了好久，想要解决天王星轨道始终算不准的问题。
他穷尽了各种各样的可能性，都失败了。
人家天王星就是不给人类面子。
始终抱着不合作的态度。
约翰·柯西·亚当斯亚当斯实在是没辙了，他不得不做了最大胆的一个假设。
假如有一颗未知的大行星，她的运行对天王星造成影响。
导致天王星的轨道变的古怪。
这不就好解释了吗？他就把计算结果写成论文寄给了皇家天文学家艾里。
数学与海王星的发现
数学与海王星的发现
太阳系有九大行星．距太阳较远的3颗依次是：天王星、海王星和冥王星．因为这3颗行星离地球太远，不容易看到，所以发现得较迟．
1781年，赫歇耳发现了太阳系中第一颗肉眼看不到的行星——天王星．天文学家在观察它的时候，发现它像一个调皮的孩子，不按计算的轨道运行．
1840年，德国天文学家、数学家贝塞尔说，可能有一个比天王星更远的行星，是它影响了天王星的运行．这个消息太惊人了，人们赶紧用望远镜去寻找，可是天空太大了，这不是大海捞针吗?
能不能请数学家帮忙，先算出它的位置再去寻找呢?年轻的英国人亚当斯挑起了这个重担．亚当斯做了大量极繁重、极辛苦的计算工作，终于有了结果．
1846年，人们果真在亚当斯预报的位置上发现了一颗行星．
与此同时，法国天文学家勒威耶，也通过数学计算找到了这颗行星，并把结果寄给柏林天文台．柏林天文台当天晚上就组织观测，找到了太阳系中的第8颗行星——海王星．这一天是1846年9月23日．后来，人们又用同样的方法发现了太阳系中的第9颗行星——冥王星．
精心整理，仅供学习参考。
发现海王星的数学计算过程
发现海王星的数学计算过程
发现海王星的数学计算过程主要依赖于经典的天体力学，特别是摄动理论。
这个过程由英国天文学家约翰·柯西·亚当斯（John Couch Adams）和法国天文学家乌尔班·勒维耶（Urbain Le Verrier）在19世纪40年代独立完成。
以下是发现海王星的主要数学计算过程：
1.观测数据收集：首先，天文学家们收集了大量关于天王星位置的观测数据。
他们注意到天王星的轨道与牛顿万有引力定律的预测有些许偏差。
2.摄动分析：为了解释这种偏差，他们使用了摄动理论。
摄动理论是一种研
究天体在受到其他天体引力影响时轨道变化的方法。
亚当斯和勒维耶都独立地进行了复杂的数学计算，以找出能够解释天王星轨道偏差的未知行星的位置和质量。
3.预测和验证：基于他们的计算，两位天文学家都预测了未知行星的位置。
勒维耶的预测得到了法国天文台的支持，他们在1846年9月23日发现了海王星，位置与勒维耶的预测仅相差一度。
亚当斯的预测则由于种种原
因未能及时得到验证，直到几个月后才被英国天文学家詹姆斯·查利斯（James Challis）发现。
在这个过程中，数学起到了至关重要的作用。
亚当斯和勒维耶都需要进行复杂的摄动分析，这需要深厚的数学功底和耐心。
他们的成功证明了数学在天文学中的重要性，也推动了天体力学的发展。
海王星是谁发现的
◎文图 中国科学院国家天文台 郭红锋海王星是谁发现的？天文动手做/天文望远镜系列科迷街亲爱的小读者，我们已经知道，天王星是由天文学家威廉.赫歇尔用望远镜巡天观测时发现的，那么海王星是如何被发现的呢？让我们一起来看看吧！小编的话：天王星的发现，极大地拓宽了天文学家的视野，鼓舞了天文学家探索宇宙的热情，因此全世界的望远镜都指向这颗新发现的行星。
有观测经验的同学们都知道，天空很大，但望远镜的视场（镜筒对准天空的范围或空间角度）却很小。
如果不知道观测目标的空间方位，那么找到目标的难度简直就像大海捞针。
寻找天外行星当时人们已经知道开普勒的行星运动定律和牛顿的万有引力定律，因此可以通过计算天王星的轨道来确定其在天空中的方位。
但随着时间的推移，按计算的轨道预测它的位置与实际观测到的位置开始出现偏差，而且偏差越来越大。
人们发现天王星老是“不守规矩”，好像醉汉一样东摇西晃，在绕太阳转圈的轨道上经常“出轨”。
如何解释这一现象呢？是规律有问题吗？但其他已知行星的运动都与规律吻合得很好。
是天王星有什么特别吗？人们在不断观测中也在不断思索。
后来天文学家们猜测：或许在天王星的外侧还有另一颗大行星，如果这颗未知的“天外行星”足够大，其引力有可能拖拽着天王星偏离轨道！于是许多天文学家致力于搜寻这颗“天外行星”的工作，为了找到这颗未知行星，人们花费了几十年的时间，有许许多多的天文学家甚至终其一生都没有完成这个夙愿。
笔尖上的发现但有2位幸运的青年天文学家最终获得了发现“天外行星”的殊荣。
其中的一位就是英国剑桥大学的亚当斯，他在大学时代就开始投入用数学方法计算“天外行英国的亚当斯星”轨道的工作。
毕业后又花了几年的时间，做了大量的计算，最后于1845年算出了这颗“天外行星”的位置。
时，法国青年数学家勒维耶也根据自己的数学特长计算出了“天外行星”而他才刚毕业不久。
后人把海王星的发现誉为“笔尖上的发现”，是因为当时没有其他计算工具，有的只是纸和笔。
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计算发现了海王星
数学是科学预见的有力工具。
太阳系有九大行尾。
从里往外数，最外面的三颗依次是：天王星，海王星和冥王星。
因为这三颗行星离地球太远，不容易看到，所以发现得较迟。
1781年，英国天文学家赫歇耳，用望远镜发现了天王星。
19世纪，人们在对天王星进行观测时，发现它的运行总是不大“守规矩’，老是偏离预先计算好的轨道。
到1845年，已偏离有2分的角度了。
这到底是什么原因呢？数学家贝塞尔和一些天文学家设想，在天王星的外侧，一定还存在一颗行星，由于它的引力，才扰乱了天王星的运行。
可是，天涯无际，到那儿去寻找这颗新的行星呢？
1843年，英国剑桥大学22岁的学生亚当斯，根据力学原理，利用微积分等数学工具，足足用了10个月的时间，终于算出这颗未知行星的位置。
这年10月21日．他兴高彩烈地把算出的结果寄给英国格林威治天文台台长艾利。
不料，这位台长是一个迷信权威的人，根本看不起亚当斯这样的“小人物”，对他采取不理不睬的态度。
比亚当斯稍晚，法国巴黎天文台青年数学家勒维列于]845年解了由几十个方程组成的方程组，于1848年8月31日计算出这颗新行星的轨道。
他于这一年9月18日写信给当时拥有详细星图的柏林天文台的工作人员加勒，对他说，“请你把望远镜对准黄道上的宝瓶星座，即经度326度的地方，那么你将在离此点1度左右的区域内见到一颗九等星(肉眼所能见到的最弱的星是六等星)。
”加勒在9月23日接到了勒维烈的信，当夜他就按照勒维列指定的位置观察，果然在半小时内，找到一颗以前没有见过的星，距勒维列计算的位置相差只有52'。
经过24小时的连续观察，他发现这颗星在恒星间移动着，的确是一颗行星。
所有天文学家经过一段时间的讨论，都公认它便是太阳系的第八颗大行星，并根据希腊神话的故事，把它命名为海王星。
这就是人类用笔头最早计算出的行星。
1915年，美国天文学家洛韦耳，用同样的方法算出了太阳系中最远的一颗行星——冥王星的存在。
1930年，美国的汤波真的发现了这颗行星。
海王星，冥王星首先是由笔头计算出来的。
但这并不是说，数学理论可以脱离实际，随心所欲地去驾驭实际。
事实上，海王星、冥王星是客观存在的，它们的运行轨道也是客观存在的，数学在这里不过是超前一步发现了这个规律，从而促使人们通过观察证实这个规律罢了。