本周，遥远的海王星和天王星构成了绝佳的夜空景观 如何看到它们？

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2023年9月19日夜空中海王星相对的插图。(图片鸣谢:克里斯·沃恩/星夜)

（）据美国太空网（乔·拉奥）：大多数人已经看到了五颗最亮的肉眼可见的行星，然而还有第六颗不需要光学辅助就能被发现的行星——天王星。当然，你必须知道在哪里找它。

幸运的是，它目前在我们的天空中处于很好的观察位置，并且本周明亮的月亮已经远离了我们的视线；这将是寻找它的好时机。

在非常黑暗、晴朗的夜晚，肉眼几乎看不到天王星，目前天王星的亮度为+5.7级(在这个级别上，数字越大表示天体越暗。).

因此，天王星接近黑暗天空下肉眼可见的极限。现在在白羊座的深夜时分可以看到它。到午夜左右，它将位于从东方地平线到正上方点的三分之一处，大约位于两个突出的天空地标的中间。它的西边或右边是明亮的木星，而东边或左边是昴宿星团。

最好先研究一下附带的地图，然后用双筒望远镜扫描那个区域；你将会寻找一个闪着淡绿色光芒的小天体。



2023年9月16日的夜空插图，显示了位于艾利斯星座的天王星。(图片鸣谢:TheSkyLive.com)

用一架孔径至少为3英寸的望远镜放大150倍，你应该能够把它分解成一个微小的、毫无特色的圆盘。天王星距离太阳近20亿英里(32亿公里)，直径为31，800英里(51，200公里)，根据美国宇航局旅行者2号探测器1986年的飞越磁性数据，其自转周期为17.4小时。

根据最近的统计，天王星有27颗卫星，都位于行星赤道的轨道上，其中还有11个狭窄、几乎不透明的环，这些环是在1978年发现的。

天王星可能有一个岩石内核，被水、甲烷和氨的液体地幔所包围，被氢气、氦气、甲烷和少量乙炔和碳氢化合物的大气所包围。一个奇怪的特征是天王星倾斜了多远。它的北极与它的轨道平面成98度角。因此，它的季节是极端的:当太阳从北极升起时，它会停留42个地球年；然后它落下，随后，北极处于黑暗中长达42个地球年。



天王星将在2023年9月的夜空中通过强大的望远镜出现。(图片鸣谢:克里斯·沃恩/星夜软件)

最初被认为是彗星

发现天王星的人是威廉·赫歇尔，他是一名英国管风琴手，也是一名业余天文学家。

1781年冬末，赫歇尔完成了一架新的7英寸反射望远镜的建造，并开始用它探索天空。3月13日晚上，他把望远镜对准了双子座。令他大为惊讶的是，他注意到一颗绿色的星星，这在他的任何星图上都没有标出。

作为一个勤奋的业余观察者，赫歇尔很快意识到他发现的不可能是一颗恒星，因为它在他的望远镜中是一个发光的圆盘，而不是一个闪烁的光点。继续夜复一夜地观察他的发现，赫歇尔发现它正在双子座的恒星间移动。最后，他认定自己发现了一颗新彗星，并写了一份详细的观察报告。

一颗新彗星的报道使全欧洲的天文学家兴奋不已，他们急切地把望远镜对准了赫歇尔的发现。但是他们越研究它，就越开始怀疑它是否真的是一颗彗星。首先，它似乎在土星之外沿着一条近乎圆形的轨道运行。最后，赫歇尔发现的不是一颗彗星，而是一颗新行星，这一点变得很清楚。

有一段时间，它实际上以赫歇尔的名字命名。赫歇尔自己提议用他的恩人英国国王的名字命名乔治姆·西多斯——“乔治之星”。然而，神话名字的习俗最终占了上风，这颗新行星最终以希腊天空之神的名字命名为天王星。

在天王星被发现之前，最外面的行星被认为是土星，以古代的时间和命运之神命名，但是天王星是土星之父，被认为是最古老的神。绕太阳一周需要84年。

天王星引导海王星

有趣的是，1781年天王星的发现最终导致了大约65年后另一个新世界的发现。因为它呈现蓝色，这颗新行星以海神的名字命名为海王星。稍后会有更多的介绍。

但是与天王星形成对比的是，天王星就在肉眼可见的门槛上，海王星太暗了，在没有任何光学辅助的情况下是无法察觉的。

在星等+7.8，海王星比天王星暗六倍多。它也比天王星略小，直径为30800英里(49600公里)。随着2006年冥王星被降级为“矮行星”，海王星获得了离太阳最远的“经典”行星的称号；它目前距离地球27.4亿英里(44.1亿公里)。自1846年被发现以来，海王星在2011年完成了绕太阳一周的旅程。



海王星将在2023年9月的夜空中通过强大的望远镜出现。(图片鸣谢:克里斯·沃恩/星夜软件)

如何定位海王星

尽管如此，如果你有机会看到一个黑暗、晴朗的天空，并仔细检查我们的地图，用一副好的双筒望远镜应该不难找到它。

再一次研究随附的地图。



2023年9月16日的夜空插图，展示了双鱼座的海王星。(图片鸣谢:TheSkyLive.com)

海王星现在是双鱼座暗淡的星星之一。在双鱼座，有一个暗淡的，虽然流行的星标，它的环状形状在大广场的南边很容易辨认。你紧握的拳头保持在一臂的长度大约等于10度的宽度。在圆环下方大约5度(或“半拳”)处是一颗+5.5星等的20星。现在将双筒望远镜或低倍望远镜对准这颗恒星，海王星将会离它不到半度。它将呈现为一颗微小的蓝色恒星。

但是试图将海王星分解成一个圆盘要比天王星困难得多。你至少需要一个放大倍数不低于200倍的4英寸望远镜，才能把海王星变成一个小光点。



2023年9月19日，海王星在对面的插图。(图片鸣谢:克里斯·沃恩/星夜)

气体世界

旅行者2号在1989年经过海王星，显示它拥有深蓝色的大气层，有快速移动的一束束白云。同样明显的是一个大黑斑，在性质上与木星著名的大红斑非常相似。那场风暴已经消失了，但是新的风暴在地球的不同地方出现了。旅行者2号还揭示了海王星周围至少存在五个环和四个环弧，大多由非常细小的粒子组成。

海王星的大气显然主要由碳氢化合物组成。根据其磁场的旋转速度，海王星的旋转速度为16.1小时。海王星也是我们太阳系中风力最大的行星，风以每小时超过1200英里(2000公里)的速度席卷着冰冻的甲烷云。

海王星有14颗卫星，其中一颗，Triton，是在海王星本身被发现仅仅17天后被发现的。海卫一有稀薄的氮气大气层，直径近1700英里(2700公里)，甚至比冥王星还大。因为海卫一绕着海王星逆行(向后)运行，有人认为它原本是一颗柯伊伯带小行星，海王星可能在遥远的过去捕获了它。

扰乱天王星

正如前面提到的，海王星的发现来自对天王星的长期观察。通过绘制行星的路径，天文学家可以绘制表格，显示行星在任何给定时间的确切位置。所以，在发现天王星后，他们就着手绘制轨道。但是这种方法似乎并不奏效。有时天王星提前出现在它的预测位置；有时它落后了。因此，天文学家开始认为天王星之外有一个看不见的天体。也许它的引力场干扰了它的运动，这就是天王星奇怪行为的解释。

直到19世纪40年代，才有人试图将这一想法付诸实践。然后，正如科学界经常发生的那样，两个人在不知道对方工作的情况下同时研究这个问题。在英国，剑桥大学的学生年轻的约翰·库奇·亚当斯(1819-1892)用数学证明了在天王星以外一定有一个未知的物体，并指出在哪里可以找到它。同时在法国，天文学家于尔班J.J勒威耶(1811-1877)也解决了这个问题。

两个人都不知道对方在做什么，但是最终，两个人都想出了扰乱天王星轨道的假想物体的可能路径。两人都相信那个看不见的身体在水瓶座。

因此，亚当斯和勒威耶都向他们的天文学家同事求助，希望他们能帮助找到这颗行星。

亚当斯把他的结果转交给皇家天文学家乔治·艾里爵士(1801-1892)，并具体说明了在哪里寻找它。然而，不知什么原因，艾里推迟了一年才开始寻找。是因为他作为皇家天文学家的崇高地位，他才不愿听从一个学生的指示吗？

相比之下，勒威耶写信给柏林天文台，要求他们在他指示的地方进行搜索。收到勒威耶的信后，柏林的约翰·格弗里恩·伽勒(1812-1910)和海因里希·德莱塞(1822-1875)完全按照指示做了，不到一小时就发现了这颗新行星！

“几乎”发现

一个关于海王星的奇怪事实是，早在两个半世纪前，正是伽利略用他简陋的望远镜差一点就发现了它。

1612年12月28日，在观察木星及其四颗大型卫星系统时，在同一视野中，伽利略不知不觉地将海王星记录为第八等星。仅仅一个多月后的1613年1月27日，伽利略在他的望远镜视野中记录了两颗恒星，其中一颗是海王星。第二天晚上，当他再次观察时，他注意到这两颗星似乎离得更远了。如果他在接下来的几个晚上继续观察，他几乎肯定会意识到其中一颗“星星”确实在移动。

但是伽利略不应该因为没有发现海王星而受到指责，因为后来的观察者也是，偶然发现了它却没有意识到它到底是什么。其中有技术娴熟的法国天文学家拉兰德(1795)；英国天文学家约翰·赫歇尔(1830年)；苏格兰天文学家冯·拉蒙特，就在海王星于1846年被加勒和德钦发现的前几天。所有人都认为它只不过是一颗普通的星星。

然而，如果伽利略继续他的观察，第八颗行星将会在第七颗行星之前被发现！