Hvordan fandt vi en planet, før vi havde set den?

Neptun er så langt væk, at du ikke kan se den med det blotte øje. Alligevel blev den i 1846 fundet næsten præcis dér, hvor en matematiker på forhånd havde regnet ud, at den måtte være. Hvordan finder man en planet ved at regne?

Tyngdekraften trækker alt mod alt

To legemer tiltrækker altid hinanden, og jo tungere de er, og jo tættere på hinanden, jo kraftigere. Planeterne farer fremad og ville uden Solen flyve lige ud. Men Solen trækker hele tiden i dem, og derfor kredser de rundt om den.

Ud fra tyngdekraften kan man regne banen ud

Hvordan tyngdekraft og bevægelse virker, beskrev Isaac Newton. Hvis du ved, hvor en planet er, og hvor hurtigt den farer, fortæller hans love, hvor den vil være i morgen, om et år og om hundrede år. Med dem lavede astronomerne tabeller over, hvor hver planet ville stå på himlen.

Planeterne trækker også i hinanden

Det er ikke kun Solen, der trækker i en planet; de andre planeter trækker også, bare svagere, især kæmperne Jupiter og Saturn. Banen bøjer derfor lidt, og beregningen bliver sværere, men det kan lade sig gøre.

Uranus går ikke, hvor den skal

I 1781 opdagede William Herschel med sit teleskop en ny planet, Uranus. I løbet af nogle årtier stod det klart, at den ikke gik derhen, hvor beregningen sagde, heller ikke når man regnede Jupiter og Saturn med. Afvigelsen var meget mindre end Månen på himlen, men så meget burde beregningen ikke tage fejl.

Noget trækker i den

Indtil 1822 lå Uranus foran beregningen, og så begyndte den at sakke bagud. Præcis sådan ville den opføre sig, hvis endnu en, langsommere planet kredsede længere fra Solen. Så længe Uranus var ved at indhente den, blev Uranus trukket fremad, og efter overhalingen tilbage.

Regning i stedet for teleskop

Den franske matematiker Urbain Le Verrier søgte, hvor en ukendt planet måtte være for at trække i Uranus præcis sådan. Han regnede i hånden i næsten et år. I august 1846 pegede han på et sted på himlen, hvor man bare skulle rette et teleskop hen.

Fundet på en enkelt nat

Johann Galle fra observatoriet i Berlin fik Le Verriers brev 23. september 1846 og rettede samme nat teleskopet mod det udregnede sted. Omkring to månediametre derfra fandt han en »stjerne«, der ikke var på kortet. Stjernerne står stille, men denne havde flyttet sig næste nat: Det var en planet, Neptun.

Planeten, der ikke fandtes

Heller ikke Merkurs bane passede med beregningen. Hele banen drejer rundt om Solen lidt hurtigere, end den ifølge beregningerne burde. Le Verrier forudsagde derfor en planet, Vulkan, endnu tættere på Solen, men den har ingen nogensinde fundet. Først Einstein viste, at Newtons love ikke er helt præcise, og at det kan mærkes mest tæt på Solen, hvor tyngdekraften er stærkest.

Så hvordan fandt vi Neptun?

Newtons love siger, hvor planeterne vil være. Da Uranus ikke fulgte beregningen, regnede Le Verrier ud fra afvigelsen, hvor planeten, der trak i den, måtte være. Teleskopet fandt den så næsten præcis dér.