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海王星档案是一批与海王星发现有关的历史文件,主要包括海王星发现前后英国天文学家艾里(George Airy)与国内外同行的通信及其他资料。海王星档案最初被艾里存放于格林威治天文台,但在20世纪中期被恒星天文学家艾根秘密“借”走,直到艾根去世后的1998年才重见天日。海王星档案的部分内容目前已在互联网上公布。个别历史学者曾依据海王星档案对传统的海王星发现史提出了质疑,但那些质疑带有较强的阴谋论色彩,迄今并无足够的说服力成为史学界的主流观点。
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彗星(comet)
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彗星一词的希腊文原意是“头发”(后来被亚里斯多德引申为“带头发的星星”),是围绕太阳运动的太阳系小天体的一种。在接近太阳时,彗星上的挥发性物质会在太阳辐射及太阳风的作用下形成长长的彗尾(“带头发的星星”之名由此而来)。彗星是天空中除行星外最常见的移动天体,历史上天文学家们曾多次将新发现的行星或小行星误当成彗星。太阳系内的彗星按轨道周期可大致分为两类:周期在200年以下的称为短周期彗星,它们大都来自柯伊伯带及离散盘;周期在200年以上的称为长周期彗星,它们被认为是来自奥尔特云。
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[角]秒(arc second)
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[角]秒是观测天文学上常用的角度单位,1[角]秒等于1[角]分的1/60,或1度的1/3600,或圆周(360度)的1/1296000。肉眼观测所能达到的最高精度通常为几十[角]秒。
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康德-拉普拉斯星云假说(Kant-Laplace nebular hypothesis)
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康德-拉普拉斯星云假说是有关太阳系起源的假说,最初的想法是由瑞典科学家斯韦登伯格(Emanuel Swedenborg)于1734年提出的。1755年,德国哲学家康德(Immanuel Kant)发展了这一想法。1796年,法国数学家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)也独立地提出了类似的假说。康德-拉普拉斯星云假说认为太阳系是由一团星际尘埃云收缩凝聚而成的,这一想法成为了目前太阳系(以及其他行星系统)演化学说中的主流想法。
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柯伊伯带(Kuiper belt)
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柯伊伯带也称为埃奇沃斯-柯伊伯带,是20世纪中叶先后由包括爱尔兰天文学家埃奇沃斯(Kenneth Edgeworth)和美籍荷兰裔天文学家柯伊伯(Gerard Kuiper)在内的多位天文学家从理论上提出,并在20世纪末得到观测证实的天体带。柯伊伯带与太阳的距离约为30~55天文单位。一般认为,柯伊伯带天体是行星演化过程中的半成品。据估计,柯伊伯带中仅直径大于100千米的天体就有70000个以上,其中最著名(并且也最大)的是矮行星冥王星。柯伊伯带与离散盘被认为是太阳系中短周期彗星的大本营。
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离散盘(scattered disc)
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离散盘是太阳系外围的一个盘状区域,与太阳的距离从30~35天文单位延伸到100天文单位甚至更远。离散盘天体的轨道通常具有较大的椭率,半长径通常在50天文单位以上,其中最著名(迄今所知也最大)的天体是矮行星阋神星(Eris)。目前天文学家们对离散盘的了解还很有限,一般认为,离散盘中的天体有可能是被外行星的引力甩出来的柯伊伯带天体。
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闪视比较仪(blink comparator)
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闪视比较仪是通过快速切换的方法来对比两张不同相片的仪器。闪视比较仪特别适合于寻找在两次拍摄间亮度或位置发生变化的天体。在历史上,冥王星就是通过闪视比较仪发现的。随着电荷耦合器件及计算机图像对比与处理技术的普及,闪视比较仪的重要性已有了显著的下降。
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视星等(apparent magnitude)
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视星等是扣除了大气层的影响后,天体相对于地面观测者的表观亮度。视星等采用的是对数标度,其中正常肉眼所能看见的最暗天体定义为6等,比这一天体亮100倍的天体定义为1等(因此视星等每相差1等,亮度相差1001/5≈2.512倍)。观测天文学上的一些典型的视星等为:太阳-26.73,满月-12.6,最亮时的金星-4.6,最亮时的天王星5.5,最亮时的谷神星6.7,最亮时的冥王星13.6,口径8米的地面光学望远镜所能观测的最暗天体的视星等为27,哈勃望远镜所能观测的最暗天体的视星等为30。
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提丢斯-波德定则(Titius-Bode law)
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提丢斯-波德定则是德国天文学家提丢斯(Johann Titius)于1766年提出的太阳系天体分布经验规律。按照这一定则,太阳系各行星的轨道半径(以地球轨道半径为单位)rn满足rn=0.4+0.3×2n(其中水星对应于n=-∞,其余行星及小行星带自内向外依次对应于n=0,1,2,3等)。这一定则经过德国天文学家波德(Johann Bode)的“借用”及传播后广为人知,并在小行星带的发现及海王星的轨道计算中起到过一定作用。提丢斯-波德定则对于海王星以内的各行星及小行星是不错的近似,在那之外则基本无效。一般认为,提丢斯-波德定则并无理论依据,有可能是轨道共振及初始条件的共同结果,也可能只是巧合。
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天体力学(celestial mechanics)
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天体力学是运用力学原理研究天体运动的天文学分支。天体力学通常用于计算已知天体(包括人造天体)的运动,但在历史上也曾被用于推算未知天体的位置,其中最成功的例子是对海王星位置的预言。天体力学中的一些著名问题——比如三体问题——曾引起数学家与物理学家的强烈兴趣及深入研究。在精密的天体力学计算中有时需要引进相对论修正,其中最著名的例子是在水星近日点进动的计算中引进广义相对论修正。
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天文单位(astronomical unit)
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天文单位是行星天文学上最常用的距离计量单位,它近似等于地球与太阳的平均距离,或1.496亿千米。它在国际单位制中的严格定义为:在太阳引力作用下沿圆轨道以每天0.01720209895弧度的角速度运动的试验粒子的轨道半径。严格地讲,天文单位的大小是不恒定的。(感兴趣的读者请思考一下,哪些因素会导致上述定义下的天文单位不恒定。)
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牛顿万有引力定律(Newton’s law of universal gravitation)
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牛顿万有引力定律是描述有质量物体之间引力相互作用的物理学定律,它是英国物理学家牛顿(Isaac Newton)在1687年出版的著作《自然哲学的数学原理》中发表的(他的一些同时代人也有过类似的想法)。按照牛顿万有引力定律,两个线度可以忽略的有质量物体之间的引力的大小正比于两个物体质量的乘积,平方反比于两个物体的距离,方向则沿两个物体的连线。牛顿万有引力定律在很长的时间里一直是天体力学的基础,并且直到今天依然适用于引力场不太强,运动速度不太快,对精度要求不太高的天体力学计算。
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小行星带(asteroid belt)
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小行星带是大致位于火星与木星轨道之间的环状分布的小天体群。小行星带中最早被发现的若干成员曾一度被误当成行星。按照目前人们对太阳系天体的分类,小行星带中最著名(并且也最大)的天体是矮行星谷神星(Ceres),其余按目前的分类则全都是太阳系小天体。据估计,小行星带中约有超过一百万个直径一千米以上的天体。
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