Kalandos volt a Neptunusz felfedezése

Johann Gottfried Galle, az obszervatórium igazgatója a Berlini Egyetem egy akkori hallgatójával, Heinrich Louis d’Arrest-tel együtt észlelte először a Neptunuszt úgy, hogy azt is tudták, egy eddig ismeretlen bolygót látnak távcsövükön át. Ez azonban nem volt véletlen.

Az ekkor ismert legkülső bolygó az Uránusz volt (ezt 1781-ben fedezte fel William Herschel), és a megfigyeléseiből számított későbbi pályaadatokkal valami nem volt rendben: eltért a pálya a kepleri és newtoni szabályok alapján számított értékétől. 1821-ben közzé tett csillagászati táblázatokban szerepelt az Uránusz jövőbeli helyzete, ám a megfigyelésekkel sorra odébb bukkantak csak rá a bolygóra. A folyamatos megfigyelések alapján egyértelművé vált, hogy az Uránusz nem ott van, ahol a számítások szerint lennie kellene, a bolygót rendre a jelzett hely előtt vagy mögött találták – mintha csak sietne vagy késne a pályáján.

Az eltérés kapcsán érdekes elméletek láttak napvilágot, például az is, hogy a gravitáció a Naptól nagyobb távolságban már nem ugyanúgy hat. Azonban a csillagászok nem annyira a jól ismert és értett törvényszerűségek megkérdőjelezésével, hanem azok tapasztalt eltéréseinek újabb magyarázatával szoktak előállni. Így történt most is.

Egy francia csillagász, Urbain Le Verrier, aki égi mechanikai számításokra szakosodott, úgy gondolta, az okozza az eltérést, hogy az Uránuszon túl lehet még egy bolygó, s annak a gravitációja miatt kergül meg az Uránusz pályája. Az Uránusz pályaadatainak ismeretében végzett kalkulációi nyomán előrejelezte, hol is kellene keresni ezt a következő bolygót.

A párizsi csillagász 1846. augusztus 31-én nemcsak nyilvánosságra hozta a francia akadémia előtt az ismeretlen bolygó várható helyét, hanem szeptember 18-án személyes levélben el is küldte az adatokat berlini kollégájának, akihez 23-án érkezett az információ. A levél nyomán Galle és d’Arrest még aznap éjjel megtalálták a jelzett helyhez igen közel, kb. 1 fok távolságban a Neptunuszt. A felfedezéshez (pontosabban a számított hely igazolásán át annak megerősítéséhez) az obszervatórium Fraunhofer-teleszkópját használták. A Neptunusz felfedezéséért ugyan a berlini csillagászok nevét jegyzi a történelem, ám semmire se mentek volna Le Verrier hónapokon át tartó, az Uránusz megfigyelésein alapuló számításai nélkül!

Egy másik, szintén számításokon alapuló előrejelzés is született szinte ugyanekkor: az angol John Couch Adams is hasonló számításokat végzett, ugyanazon feltételezéssel, miszerint egy ismeretlen bolygó lehet felelős az eltérésekért. A számításai eredményét (amelyekkel azonban már a nyár végére elkészült) néhány hónappal Le Verrieré után hozta a Királyi Társaság tudomására, elismerve Le Verrier elsőségét. Az adatai kevésbé voltak pontosak, az Adams által jelzett helytől 12 fok távolságra volt a Neptunusz. A munkája azonban jól jellemzi azt a világot, amelyben a Neptunusz felfedezésére sor kerülhetett.

A Neptunusz halvány, szabad szemmel nem látható bolygó, így a megpillantásához alapfeltétel volt a távcső. A két berlini csillagász előtt is látták már, de természetesen ekkor még nem tudták beazonosítani a megfigyelők. Ezen észlelők közt volt Galilei, akinek 1612-ben egyik legelső távcsövével sikerül a „halvány csillagot” megfigyelnie, utólagos számítások igazolták, hogy a Neptunuszt látta.

Ha csak néhány héten át követte volna e „halvány csillag” égi mozgását, észrevette volna, hogy egy bolygóval van dolga, s akkor több mint 200 évvel korábban, már Galilei is felfedezhette volna a Neptunuszt. Szintén látták a nyolcadik bolygót a Párizsi Obszervatórium munkatársai 1795-ben, egy akkori égboltfelmérés során, ám szintén csillagként jegyezték fel a pozícióját. Majdnem felfedezte az Uránuszt először megpillantó William Herschel fia, John Herschel is, aki egy levélben írt egy 1830-ban csillagnak nézett fénypontról; ha kicsit tüzetesebben megnézi, kiderülhetett volna, hogy nem fénypontot, hanem korongot, vagyis bolygót lát.

No de vajon miért német csillagászoknak jutott a megtiszteltetés, hogy Le Verrier, a francia számításait felhasználhatták a megfigyeléshez? Egész egyszerű oka van: a francia csillagászokat egyáltalában nem érdekelte a Le Verrier által felvetett probléma és annak számításaival megadott magyarázata. A német csillagászok azonban rákaptak a számítások igazolásához megfigyelő csillagászt kereső feladatra, 1846. szeptember 23/24-ének éjszakáján, alig egy órányi keresést követően, pár perccel éjfél után Galle meglátta a bolygót, d’Arrest által előkeresett csillagatlaszban ellenőrizték a helyzetet és igazolták Le Verrier elméleti számításának helyességét.

„A bolygó, amelynek helyzetét Ön kiszámította, valóban létezik” – írta válaszlevelében Galle francia kollégájának. A bolygó nevét La Verrier javasolta, a korábbi mitológiai bolygónevek hagyományát folytatva a római tengeristen után, szimbóluma ezért a háromágú szigony.

Alig 17 nappal a Neptunusz első tudatos megfigyelését követően máris fény derült rá, hogy nincs egyedül: William Lassell brit csillagász megpillantotta a bolygó mellett annak legnagyobb holdját, a később Triton nevet kapó égitestet is. Jelenleg 14 holdját ismerjük, és gyűrűit is megpillanthattuk már.

A Neptunusz a Földnél mintegy négyszer nagyobb átmérőjű, a Naptól átlagosan 4,5 milliárd kilométerre kering, 165 földi év alatt tesz meg egy kört, a tengelyforgása viszont gyors: mindössze 16 földi óra egy nap a Neptunuszon. Tengelyferdesége 28 fokos, így e bolygónak is vannak évszakjai, ám azok 40 évig tartanak.

A Neptunuszt eddig csupán a Voyager-2 űrszondával közelítettük meg, ám a NASA jövőbeli küldetéstervei közt szerepel egy e bolygót felkereső és részletes vizsgálatokat végző újabb szonda. Szelei, felhői, különös sötét foltjai önmagukban is olyan kutatási témákat biztosítanak, amelyekhez elengedhetetlen volna egy, a bolygó körül keringő űrszonda jelenléte. Több terv is létezik, reméljük, valamelyiket sikerül majd megvalósítani!