Hvordan fant vi en planet før vi hadde sett den?

Neptun er så langt borte at du ikke kan se den med det blotte øye. Likevel ble den funnet i 1846 nesten nøyaktig der en matematiker på forhånd hadde regnet ut at den måtte være. Hvordan finner man en planet ved å regne?

Tyngdekraften trekker alt mot alt

To legemer tiltrekker alltid hverandre, og jo tyngre de er og jo nærmere hverandre, desto sterkere. Planetene farer framover og ville uten sola fløyet rett bort. Men sola trekker dem hele tiden mot seg, og derfor går de rundt og rundt.

Ut fra tyngdekraften kan man regne ut banen

Hvordan tyngdekraft og bevegelse virker, beskrev Isaac Newton. Hvis du vet hvor en planet er og hvor fort den farer, forteller lovene hans hvor den vil være i morgen, om et år og om hundre år. Med dem laget astronomene tabeller over hvor hver planet ville stå på himmelen.

Planetene drar også i hverandre

Det er ikke bare sola som drar i en planet. De andre planetene drar også i den, bare svakere, særlig kjempene Jupiter og Saturn. Banen bøyer seg derfor litt, og beregningen blir vanskeligere, men det går.

Uranus går ikke dit den skal

I 1781 oppdaget William Herschel med teleskopet sitt en ny planet, Uranus. I løpet av noen tiår ble det klart at den ikke gikk dit beregningen sa, ikke engang når man regnet med Jupiter og Saturn. Avviket var mye mindre enn månen på himmelen, men så mye skulle ikke beregningen ha bommet.

Noe drar i den

Fram til 1822 lå Uranus foran beregningen, så begynte den å henge etter. Akkurat slik ville den oppført seg hvis enda en, langsommere planet gikk i bane lenger fra sola. Så lenge Uranus holdt på å ta den igjen, ble Uranus dratt framover, og etter forbikjøringen bakover.

Regning i stedet for teleskop

Den franske matematikeren Urbain Le Verrier lette etter hvor en ukjent planet måtte være for å dra i Uranus akkurat slik. Han regnet for hånd i nesten et år. I august 1846 pekte han ut et sted på himmelen dit man bare trengte å rette et teleskop.

Funnet på én natt

Johann Galle ved observatoriet i Berlin fikk brevet fra Le Verrier 23. september 1846 og rettet samme natt teleskopet mot det utregnede stedet. Omtrent to månediametre ved siden av fant han en «stjerne» som ikke var på kartet. Stjernene står stille, men denne hadde flyttet seg natten etter: Det var en planet, Neptun.

Planeten som ikke fantes

Heller ikke Merkurs bane stemte med beregningen. Hele banen dreier seg rundt sola litt raskere enn den etter beregningene skulle. Le Verrier forutsa derfor en planet, Vulkan, enda nærmere sola, men ingen har noen gang funnet den. Først Einstein viste at Newtons lover ikke er helt nøyaktige, og at det merkes mest nær sola, der tyngdekraften er sterkest.

Så hvordan fant vi Neptun?

Newtons lover sier hvor planetene vil være. Da Uranus ikke fulgte beregningen, regnet Le Verrier ut fra avviket hvor planeten som dro i den, måtte være. Teleskopet fant den så nesten nøyaktig der.