Hur hittade vi en planet innan vi hade sett den?

Neptunus är så långt borta att du inte kan se den med blotta ögat. Ändå hittades den 1846 nästan exakt där en matematiker i förväg hade räknat ut att den skulle vara. Hur hittar man en planet genom att räkna?

Gravitationen drar allt mot allt

Två kroppar drar alltid till sig varandra, och ju tyngre de är och ju närmare varandra, desto starkare. Planeterna far framåt och skulle utan solen flyga rakt bort. Men solen drar dem hela tiden mot sig, och därför kretsar de runt den.

Ur gravitationen kan man räkna ut banan

Hur gravitation och rörelse fungerar beskrev Isaac Newton. Om du vet var en planet är och hur fort den far, säger hans lagar var den kommer att vara i morgon, om ett år och om hundra år. Med dem gjorde astronomerna tabeller över var varje planet skulle stå på himlen.

Planeterna drar också i varandra

Det är inte bara solen som drar i en planet. Också de andra planeterna drar i den, fast svagare, framför allt jättarna Jupiter och Saturnus. Banan böjs därför lite och beräkningen blir svårare, men det går.

Uranus går inte dit den ska

År 1781 upptäckte William Herschel med sitt teleskop en ny planet, Uranus. Inom några decennier stod det klart att den inte gick dit beräkningen sa, inte ens när man räknade med Jupiter och Saturnus. Avvikelsen var mycket mindre än månen på himlen, men så stort fel borde beräkningen inte göra.

Något drar i den

Fram till 1822 låg Uranus före beräkningen, sedan började den släpa efter. Precis så skulle den bete sig om ännu en, långsammare planet kretsade längre från solen. Medan Uranus knappade in på den drogs Uranus framåt, och när Uranus hade passerat den drogs den bakåt.

Räkning i stället för teleskop

Den franske matematikern Urbain Le Verrier försökte räkna ut var en okänd planet måste vara för att dra i Uranus precis så. Han räknade för hand i nästan ett år. I augusti 1846 pekade han ut en plats på himlen dit man bara behövde rikta ett teleskop.

Hittad på en enda natt

Johann Galle vid observatoriet i Berlin fick Le Verriers brev den 23 september 1846 och riktade samma natt teleskopet mot den uträknade platsen. Ungefär två måndiametrar därifrån hittade han en ”stjärna” som inte fanns på kartan. Stjärnorna står still, men den här hade flyttat sig natten efter: det var en planet, Neptunus.

Planeten som inte fanns

Inte heller Merkurius bana stämde med beräkningen. Hela banan vrider sig runt solen lite snabbare än den enligt beräkningarna borde. Le Verrier förutsade därför en planet, Vulkanus, ännu närmare solen, men ingen har någonsin hittat den. Först Einstein visade att Newtons lagar inte är helt exakta och att det märks mest nära solen, där gravitationen är starkast.

Så hur hittade vi Neptunus?

Newtons lagar säger var planeterna kommer att vara. När Uranus inte följde beräkningen räknade Le Verrier ut ur avvikelsen var planeten som drog i den måste vara. Teleskopet hittade den sedan nästan exakt där.