第18节天王星之谜
在天文学史上，3月13日是个不平凡的日子。1781年3月13日，威廉·赫歇尔发现了天王星。1930年3月13日，克莱德·汤博宣布发现了冥王星。之所以选择这一天宣布，是因为帕西瓦尔·罗威尔出生于1855年3月13日，而他已于1916年去世。
英国人威廉·赫歇尔（FrederickWilliamHerschel）1738年11月15日出生于德国汉诺威。他的职业是音乐教师，演奏管风琴和双簧管，他还编写过多首乐曲，曾任乐队领队、巴斯公众音乐会总监等。但这些事迹已被人遗忘。作为业余天文学家，以显赫的成就标榜于近代天文学史册。
1773年他开始自制望远镜。1781年3月13日，就在他观测双星时，发现了一颗新的行星——天王星。起初他将新行星命名为“乔治星”，以歌颂英王乔治三世，但没有被其他天文学家接受。同年11月，威廉·赫歇尔获选为英国皇家学会会员。1782年，被乔治三世任命为皇家天文学家。
他制作了400多台望远镜，其中最大最著名的是一台40英呎（12米）长、口径49。5英吋（1。26米）的反射望远镜。就在1789年8月28日，该望远镜第一次使用时，他便发现了土星的新卫星。他所研制的其中一台望远镜被送往中国。
人们很早就发现水星、金星、火星、木星和土星在其他星星之间穿行，把它们叫做五大行星。后来知道了地球也是大行星。这第七个就是天王星。1781年3月13日，英国著名天文学家威廉·赫歇耳用自制的口径16厘米的天文望远镜发现了天王星。他查看了前人的观测记录，早在1690年，约翰·佛兰斯蒂德在星表中将它编为金牛座34，并且至少观测了6次。法国天文学家皮埃尔·列蒙奈在1750至1769年至少观测了12次，包括一次连续四夜的观测。但都误认为是一颗恒星。而赫歇耳也未意识到自己的重大发现，只是把它当做一颗彗星。1783年，法国科学家拉普拉斯认真研究其轨道数据后，证实威廉·赫歇尔发现的是一颗大行星。
这是天文望远镜发明后找到的第一颗新行星。天王星一度被英国人叫做当时英国国君的名字“乔治星”或“乔治三世星”，但人们还是按照以神话人物命名的传统，以远古天神、宙斯的祖父“乌剌诺斯”的名字命名为天王星。
天王星直径51000千米，体积和质量分别是地球的63。1倍和14。5倍，在八大行星中分别居第三、四位。密度1。29克/立方厘米。距离太阳平均28。8亿千米，远日点30。04亿千米，近日点27。49亿千米。84。32年绕太阳公转一圈。
在天王星上看不到水星和金星，地球和火星也常常被淹没于太阳馀辉之中。木星和土星似乎是贴身卫士，紧紧跟随在太阳左右。由于距离遥远，其表面特征难以分辨。直到1986年1月，“旅行者2号”飞临天王星时，才测出其自转周期为16小时48分。
最为奇特的是，它的自转轴不同于其他行星，与公转轴倾角97°77’。也就是说，它躺在轨道上绕太阳公转，好像是被什么天体撞倒了，就不再爬起来似的。至于自转轴倾斜原因，有人猜想是在太阳系形成时，一颗地球大小的原行星“法厄同”（星空注：以后将在博文《小行星带天体》中阐述）撞击到天王星，造成的指向的歪斜。这就造成了天王星两级附近持续42年多的漫漫夏昼，接着42年多的漫漫冬夜，赤道附近大部分时间昼夜频繁交替的怪现象。
天王星有磁场、大气和辐射带。至少有27颗卫星，这些卫星的名称都出自莎士比亚和蒲伯歌剧中的人物。1977年3月10日，天王星掩一颗恒星SAO158687，各国天文学家们利用其难得机会以研究天王星的大气层。中、美、印、南非、澳大利亚等国在观测时都发现了光环。后证实至少有13个又窄又暗的环，环与环之间空隙很大，各环宽度在几千米到90千米之间，总宽度7000千米。
至于天王星表层深处是否有海洋，科学家们看法不一。还有很多不解之谜。
第19节海王星
海王星（Neptune）是环绕太阳运行的第八颗行星，是围绕太阳公转的第四大天体（直径上），海王星在直径上小于天王星，但质量大于体积比它大的天王星，大约是地球的17倍，而类似双胞胎的天王星因密度较低，质量大约是地球的14倍。
天王星被发现后，科学家根据牛顿定律推测出它的运行轨道，发现它的轨道与所推知的并不一致。科学家们因此预测，还存在着另一颗更遥远的行星，正影响了天王星的轨道。
1846年9月23日，科学家首次观测到了海王星，它出现的地点非常接近英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维耶经过计算预测出的地点。但后来的观察显示，事实上，亚当斯和勒维耶计算出的轨道与海王星真实的轨道偏差相当大。如果对海王星的搜寻早几年或者晚几年进行，人们将无法在他们预测的位置或附近找到它。
海王星的自传周期为22小时左右，它的赤道面和轨道面的交角是28度48分，海王星绕太阳公转的轨道很接近正圆形，轨道面和黄道面的夹角很小，中有1度8分。海王星的轨道虽然那么大，它运行的速度却比天王星还来得慢，每秒钟走不到5。5千米，等它绕太阳转一个圈子，地球上已经过了165年了。因此以海王星来说，它被地球上的人发现还没满一年。
现在认为，海王星内部有一个质量和地球差不多的核，核是由岩石构成的，温度约为2000到3000摄氏度，核外面是质量较大的冰包层，再外面是浓密的大气层，大气层主要含有氢，还有甲烷和氨等气体。海王星是一个狂风呼啸，乱云飞度的世界，在大气中有许多湍急紊乱的气旋在翻滚。它的上面呼啸着按照带状分布的大风暴或旋风，并且，这里的风暴是太阳系中最快的，时速达2000千米。
海王星的组成成分与天王星的很相似；各种各样的“冰”和含有15%的氢和少量氨的岩石。海王星相似于天王星但不同于土星和木星，他或许有明显的内部地质分层，在组成成分上有着或多或少的一致性。但海王星很有可能拥有一个岩石质的小型地核（质量与地球相仿）。它的大气多半由氢气和氨气组成，还有少量的甲烷。观测到海王星之所以呈现蓝色，正是因为大气中的甲烷吸收了太阳光中的红光造成的。
海王星也有光环，在地球上观测到的只是暗淡模糊的圆弧，并不完整。除此之外，海王星还有5条环带，外面的两条比较明亮，里面的两条比较暗淡。这一发现证明，环带是4颗类木星所具有的共同特征。
海王星是一颗具有几个大暗斑的动态行星，这很容易让人想起有异常猛烈风暴的木星。“旅行者”号的探测发现海王星上的有一个十分巨大的斑点--大暗斑，它和地球差不多大，与木星上的大红斑有些相似。然而，1994年哈勃望远镜对海王星的观察显示出大暗斑竟然消失了！它或许就这么消散了，或许暂时被大气层的其它部分遮掩。几个月后哈勃望远镜在海王星的北半球发现了一个新的黑斑。这表明海王星的大气层变化频繁，也许是因为云的顶部和底部温度差异的细微变化所引起的。
第20节哈雷彗星爆发之谜
哈雷彗星是一颗经推算，语言必将重新出现而得到证实的的著名大彗星。当它在1682年出现后，英国天文学家哈雷注意到它的轨道与1607年和1531年出现的彗星轨道相似，认为是同一颗彗星的三次出现，并预言它将在1758年年底或1759年年初再度出现。虽然哈雷死于1742年，没能看到它的重新出现，但在1759年它果然又回来，这是天文史上一个惊人的成就，这颗彗星因此而命名为哈雷彗星。
随着对彗星研究的不断深入，天文学家发现彗星出现时还有更为神奇的现象：它能喷出是其自身亮度几万倍的亮光。1991年，欧洲南方天文台的天文家发现，哈雷彗星的亮度猛增了300倍，并形成了很大的彗发。当时它位于土星与天王星之间，这是首次观测到离太阳如此之近的彗星爆发现象。人们对这种现象感到迷惑：究竟是什么原因促使他爆发呢？
英国天文学家休斯认为：这可能是一颗直径为2。6-60米的小行星横向袭击了哈雷彗星。果真是这样的话，当2061年哈雷彗星再度回归时，人们将会从他身上发现一处近2千米的新伤。但休斯假说遇到了疑难，首先是在土星与天王星轨道之间，迄今只发现过3颗小行星，其中最小的也比哈雷彗星大5000倍。但休斯认为，太阳系有许多直径在60千米以内的小天体，它们在土星轨道附近时的亮度很小，连哈勃空间望远镜也难以探测到，但不能就此忽略它们。然而这样的解释仍然难以让人信服。
