行星假说（行星假说）

水内行星

Vulcan,1860-1916,1971

在1860年海王星被观测到之前，法国的数学家勒威耶和亚当斯就已经预测了它的位置。这一准确预测表明有关水星的运动偏差或许是由于水星的内部行星或是在水星的运行轨道内存在着第二个小行星带引起的。而这些只有在它们经过太阳或在日全食的时候才有可能被观测到。在Zurich的太阳资料中心的Prof. Wolf曾经在太阳上看到一些可疑的小点，另一个天文学家也曾看到一些相似的东西。一共二十四个点，看来与水星的内部行星轨道十分匹配，一个的运行周期为26天，另一个为38天。

1859年，勒威耶收到一封属名为Lescarbault的天文业余爱好者的来信，信上说他在1859年3月26日在太阳上观测到一个黑圆点，看来似乎是一颗行星通过太阳表面。他看这个黑点在一个小时零一刻钟的时间内，移动了相当于太阳直径四分之一的距离。Lescarbault估计它的轨道倾角在5.3到7.3度之间，它中心点的经度约为183度，它的离心率“十分大”，它通过太阳的时间为四小时又三十分。勒威耶研究这一观测结果，并计算出它的自转周期为19天又7个小时，离太阳距离为0.1427天文单位，倾角为12度10分，中心点为12度59分。它的直径比水星小，质量约为水星的十七分之一。由于它太小了。因而无法计算出它的轨道与水星轨道的偏差，但或许这是在水星内的小行星带中最大的一颗。勒威耶倾注了所有的精力在这个黑点上，并命名它为Vulcan（火神）。

在1860年发生了一次全日食。勒威耶动员所有的法国以及其他国家的天文学家去找寻Vulcan，但却无人寻得。勒威耶开始更倾向于Wolf的“太阳黑子”的解释了，并且这种猜测在1877年勒威耶逝世之前便得到了更多有力的证据。在1875年4月4日，一位德国天文学家H. Weber在太阳上看到一个圆点。值得注意的是，勒威耶的计算表明Vulcan可能在那年的4月3日经过，而Wolf发现那个周期为38天的行星也可能在那个时候出现。这个“圆点”当时被设在格林威治和马德里的天文台拍摄下来。

在1878年7月29日的日食之后，也曾有过一阵骚动，两个观测者声称在太阳附近看到小的亮的圆盘状物体，而这物体只可能是在水星内轨道上运行的小行星：J.C Watson （密歇根大学的天文教授）确信发现了两颗水星的内部行星！Lewis Swift （1992年回归的Swift-Tuttle彗星的发现者）也认为他看到那颗星就是Vulcan。但他所看到的星的位置却与Watson所看到的位置完全不同。另外，无论是Watson还是Swift所看到的，都不符合勒威耶或是Lescarbault对Vulcan的描述。

自此以后，尽管天文学家在全日食时仍竭力观测，却再也没有看到Vulcan。在1916年爱因斯坦出版了《广义相对论》，书中没有依靠引进未知的水星内部行星便解释了水星运行轨道偏差的原因（根据广义相对论的观点，质量产生引力场，质量越大引力场越强，引力场也是一种质量，这一质量产生了较小的引力场，引起了水星轨道的偏差。类似于电磁波的发散，电场与磁场的相互转变。－－译注）。在1929年的5月，波茨坦人Erwin Freundlich拍摄了整个全日食的照片，并且仔细研究这些照片，再于六个月后拍摄了太阳周围的照片，发现太阳附近并没有比九等星更亮的天体了。

但是，过去人们看到的又是什么呢？Lescarbault不可能去编造一个“童话”，勒威耶也不可能无道理地相信他。或许Lescarbault当时碰巧看到了一颗正在地球轨道上运行的，离地球十分近的小行星，而那颗小行星在当时还未被人知晓，所以导致Lescarbault产生的唯 一解释便是这是水星的一颗内轨道行星。而至于Swift和Watson或许是观察时比较匆忙，而错把某些恒星认成Vulcan。

在1970～1971年，"Vulcan"又再次被提起，原因是一些观测者认为他们在全日食时探测到了一些在太阳附近的微弱的光。但这也可能只是一些暗淡的彗星。后来人们确实看到了这几颗彗星，而它们由于运行轨道离太阳过近而撞上了太阳。

冥外行星

冥王星于1930年被发现之后，一致认为它的质量太小，不足以用来解释海王星和天王星运行位置中的偏差，于是，一些人考虑，冥王星轨道外面是否还有一颗比较大的、尚未被发现的大行星。它就是人们常说的“冥外行星”，太阳系第十大行星。（假设冥王星还未被踢出“九大行星”。）

很多人从哈雷彗星的运行周期，从彗星族的存在，乃至以各种别出心裁的方法，来讨论是否存在第十颗大行星的问题，答案以肯定的居多。有人甚至还描述了这颗未知行星的大小、质量、距离以及天空中什么方向等。

冥王星的发现者、美国天文学家汤博想用发现冥王星的办法，即一片一片地检查未知行星可能出现的天区的照相底片的办法，来寻找冥外行星。他花费了7000小时，检查了9000万颗星像，获得了许多意外收获，就是没有找到新行星。新西兰的布莱克伯奇天文台的专家们于1990年3月至5月继续寻找这颗“第十大行星”，他们一直认为这颗未知的行星可能有地球的3～5倍那么大，绕太阳1周约需1000年，它与太阳的距离约为冥王星与太阳距离的5倍。

到底是有没有这颗未被发现的“第十大行星”？1991年11月各国天文学家在伦敦召开的“行星X国际研讨会”上，多数人认为根本不可能形成另外的较大的行星。

哥白尼提出日心说时，土星是太阳系的边界，后来随着天王星、海王星和冥王星的发现，太阳系边界一次次外延。然而从理论上说，太阳系的范围比九大行星的范围大千百倍，甚至上万倍。太阳系中是否还存在冥外行星？对此，天文学家做了十分浩繁和艰苦的工作。汤博在发现冥王星后的14年里，一直在用发现冥王星的方法寻找冥外行星。他用闪视比较仪仔细检查了362对底片（这些底片所覆盖的面积大约为全天的70%），从每张底片中寻找可能存在的新行星。他发现了大量新天体，却没有冥外行星。科学家认为冥外行星如果存在，势必会使飞近它的探测器受到摄动，其影响足可以在探测器的运行轨道中反映出来。然而旅行者号探测器在飞越过海王星和冥王星轨道之后，运行正常，没有提供一点点证明未知天体存在的蛛丝马迹。到底有没有冥外行星，还是一个待解之谜。

水星的卫星

1974年3月27日，水手10号飞行探测器飞经水星，探测仪器感应到理应不存在的剧烈的光波场。第二天它消失了。三天后它又出现了，并且这天体似乎在离开水星。一开始，天文学家们认为这是一颗恒星。但是他们却在两个完全不同的位置观测到它；并且众所周知，如此强烈的紫外线波是无法在星际媒介中传播很远的，除非这是一个离我们十分近的天体。难道是水星的卫星吗？

经过一个令人激动的星期五，这个天体的速度已被估测出了，大约为4千米每秒，这个速度恰与卫星的速度相符。JPL的管理员被叫来了，他们把这艘即将完成使命的飞行器完全转交给了UV组，每个人开始担心在星期六的新闻中将如何报道这件事。这个猜想会被公布吗？但是媒介早已获得消息。一些较大的、较为正统的报纸直接公开了这个猜想。而另一些报刊却把这颗水星的卫星当作惊险小说来写。

这颗“卫星”究竟是什么呢？它从水星直飞过来，终于被确认为一颗热恒星Crateris。而那个强烈的发射场的由来，它如何能达到行星上却仍是个谜。有关水星卫星的故事便这样结束了。可与此同时，在天文学上又产生了另一种说法：强波并非如以往所认为的那样被星际媒质完全吸收。比如说，Gum星云已被证明能发射十分强烈的紫外线波，在夜空中呈140度以540埃波长辐射。天文学家们又找到了新的探知点，这或许是天文学家观察“天堂”的又一扇“窗”吧。

金星的卫星

在1672年，当时最优秀的天文学家之一－－卡西尼观测到一个离金星十分近的天体。金星有卫星吗？卡西尼决定先不把他的发现公诸于世。但十四年后，在 1686年，他再次观测到了这个天体，于是他把这一发现写入了自己的日记。据估计这个天体的直径约为金星直径的四分之一，并且与金星有相同的相位。后来，这个天体又被其他天文学家观察到：James Short在1740年，Andreas Mayer在1759年，J. L. 拉格朗日在1761 年（拉格朗日宣布这颗卫星的运行轨道面与黄道面垂直）都分别看到了它。在1761年的一年中，它被五位观察者总共观测到18次。在1761年6月6日， Scheuten的观察经历犹其有趣：他看到金星沿着自己的轨道围绕太阳公转，在一侧有一个较小的黑点跟着它一起运行。但在英国切尔西的Samuel Dunn，这位同时看到这一景像的人却没有发现那个黑点。在1764年两个观察者一共8次观测到这个天体。其他的观察者却没有看到这颗卫星。

当时天文学界存在一个争论，在一些人报告看到这颗卫星的同时，却也有不少人花了很大功夫却仍没有发现它。1766年，维也纳天文台的负责人Father Hell发表了一篇论文，提出那些自称看到金星卫星的人所看到的不过是视觉幻觉而已－－因为金星的光太强烈，从望远镜再到人眼中，就形成了一个较小的叠影。其他人却发表论文说人们所看到的卫星是真实存在的。1777年，德国的J. H. Lambert在柏林公布了这颗卫星运行轨道的有关数据：轨道半径为66.5个金星的半径长，运行周期为11天又3个小时，与黄道的倾斜角为64度。他还预测可在1777年的7月1日当金星通过太阳时看到它。（后来证明在Lambent的计算中有错误：那颗卫星与金星之间的距离，相当于月球到地球的距离。而金星的质量只比地球小一点。它卫星的运行周期却只为月球绕地球周期的三分之一多，这显然是不正确的。）

1768年，在哥本哈根的Christian Horrebow也曾看到过这颗卫星。当时也有三个观测者，其中包括最伟大的天文学家之一的威廉·赫歇耳－－但三个人都没有发现这颗卫星。后来在1875年，德国的F. Schorr出版了一本有关这颗卫星事件的书。

1884年，皇家天文台的前负责人，M. Hozeau提出了另一种假设。在分析各项数据的基础上，他提出所谓的金星的卫星大约每隔2.96年（或1080天左右）出现于邻近金星的区域。他认为这并不是金星的卫星，而是一颗行星，每283天绕太阳运行一周，而与金星每1080天交会一次。Hozeau还把它命名为Neith，而它也从此不再具有神秘感了。

1887年，也就是在Hozeau解开“金星卫星”之谜三年之后，培根学院发表了一份报告，上面详细报道了每一次观察的调查报告及各种细节。一些观察看到的只是金星附近的恒星。特别是Roedkier的观测被证实是由于接连地把Chi Orionis,M Tauri,71 Orionis，和 Nu Geminorum误认为是卫星而造成的。至于James Short是看到了一颗比8等星稍暗的恒星。由此，勒威耶和Montaigne的观测便可以解释了。Lambert的轨道相关数据的计算也可被推翻了。而 1768年Horrebow在观测结果也可归于塞塔图书馆了。

在这篇调查报告出版后，只有一个新观测被公布。E. E. Barnard很早就开始观测，却从未看到过Neith。可在1892年的8月13日，他报告在金星附近发现一颗相当于7等星的天体。据他说，在这个方位，没有恒星，而且他的视力又是众所周知的好。我们仍无法知道他看到的是什么。会不会是一颗还未标明的小行星呢？还是一颗短命的新星呢？

地球第二颗卫星

1846年，Toulouse天文台的负责人－－Frederic Petit宣布他们发现了地球的第二颗卫星。它是在1846年3月21日傍晚时被三位观察者看到的，他们是Toulouse的Lebon和Passier 以及Artenac的Lariviere。Petit发现这颗卫星的运行轨道是椭圆的，运行周期为2小时44分59秒，它离地球（表面）最远距离为 3570千米，最近距离为11.4千米。听到这个发现后，勒威耶抱怨说由于空间距离的阻隔，许多事都无法得到确证。而Petit却义无反顾地致力于对这第二颗地球卫星的研究，并终于在15年后宣布正是这颗小卫星造成了地球的主要卫星－－月球的一些特殊的运行情况，可是这一点几乎被所有的天文学家所忽视。要不是法国作家凡尔纳在书中提及，它几乎就被遗忘了。在凡尔纳的小说《从地球到月球》中，写到一艘航空船差点撞上一个小天体，而小天体却没有撞向他们，而是绕着地球运行：

“它只不过是一颗比较大的陨星而已，”Barbicane说，“但它似乎被地球吸引着作环绕地球的运动。”

“可能吗？”Michel Ardan惊叫说，“难道说地球有两颗卫星？”

“是的，我的朋友，地球有两颗卫星，而不是像我们通常所认为的那样只有一颗。这是因为这第二颗卫星太小，运行速度又太快，以至于地球人一直没有看到它罢了。据说，法国的天文学家Monsieur Petit已证实了它的存在，并计算了它的运行轨道。他说这颗卫星公转周期约为3小时20分钟……”

“其他天文学家同意他的看法吗？”Nicholl问道。

“没有”，Barbicane回答说，“但是，如果他们能像我们一样亲眼目睹的话，肯定不会再有怀疑了……它还提供了一个我们确定方位的方法……它的离地距离我们知道，那么，我们是在离地7480千米与它相遇的。”

成千上万的人阅读了凡尔纳的这本书，可是直到1942年才有人注意到他小说中的不一致之处：

一个离地距离为7480千米的卫星的运行周期应为4小时48分钟，而不是3小时20秒。

由于它是在太空舱中被看到的，而月球却不能被看到。而这两颗卫星应当作的是逆向的运行，这是十分值得记录的一笔，而凡尔纳却忽略了。

在任何情况下，这颗卫星都是在阴暗中，不能被看到的。因为抛射体在十分长的一段时间内是不会离开地球的阴影的。

威尔逊山天文台的R.S. Richardson博士，在1952年描述了这颗卫星的运行轨迹：近地点为5010千米，远地点为7480千米，离心率为0.1784。

由于凡尔纳使Petit所发现的第二颗卫星闻名于世，越来越多的业余天文学家发现这是一个成名的好机会－－任何人只要发现这颗卫星，他的名字便会被载入天文学的史册。没有几个主要的天文台从事这地球第二颗卫星的研究，即使有也要暗自进行。而德国的业余爱好者们却在积极地跟踪着那个被他们称为 Kleinchen （“一点点”）的天体－－虽然他们从未找到它。

H. Pickering一直笃信着这样一个理论：如果卫星的轨道离地球的表面距离为320千米并且它的直径为0.3米，又拥有月球般的反照率，那么它必然可以通过3英寸的天文望远镜观察到。一颗直径为3米的卫星可能成为第5星等的裸眼可见的天体。虽然Pickering并未寻找Petit所说的天体，他却在进行着寻找第二等卫星－－即月球的卫星的工作（1903年的《大众天文》中报道“通过图象来寻找月球的卫星”）。可是他没有找到，事后他总结认为月球的卫星的直径小于3米而无法观察到。

Pickering那篇关于一颗极小的卫星存在的可能性的文章－－《一颗流星般的卫星》刊登在1922年的《大众天文》上，不想又引起了业余天文爱好者的一阵骚动。主要原因是这篇文章提供了观察上的一些实际的要求：“一架3～5英寸的天文望远镜和一个低倍的目镜即可。这无疑对业余爱好者是一次好的机会。”可惜又一次的，一无所获。

有一种理论认为向来无法解释的月食运行轨道的偏离是由于这第二颗卫星的重力场引起的。那就意味着这个天体的直径至少应有几千米这么大－－但如果存在这样大的一颗卫星，那它早应被古代巴比伦人发现了。即使它十分小，但由于它相对比较近又移动得十分快，也应当是十分明显的，就像我们看到人造卫星与航天飞机一样。可是另一方面，又无人有兴趣去观察过小的天体。

当然还有不少人提出地球的第二颗天然卫星存在的想法。1898年，Georg Waltemath博士声称他不仅发现了第二颗卫星，还发现了一系列的白矮星。Waltemath提供了这卫星的轨道数据：距地球1.03亿千米，直径为 700千米，运行周期119天，synodic周期177天。“有时”，Waltemath说，“它在晚上像太阳一样明亮”并且他认为这颗星就是 Lient Greely在1881年10月2日在格陵兰看到的。Waltemath还预言在1898年的2月2日、3日、4日，这颗卫星将经过太阳，这再次唤起了公众的热情。在2月4日，Greifswald邮局的12个雇员不加任何保护地用裸眼观察太阳。（Herr Postdirektor Ziegel便是其中的一个）可容易想象当时那个有趣的场景：一个在普鲁士战役中的军人在办公室的窗前，指着天际，对着他唯命是从的雇员讲着 Waltemath的预言。在被采访时，那些目击者说看到一个黑色的天体出现于太阳的直径上，并于柏林时间1:10至2:10通过太阳。但后来被证实是错误的，因为就在那个时候，两位有经验的天文学家：澳大利亚Pola的Baron Ivo von Benko和Jena的W. Winkler也在仔细地观察。据他们说只是一些太阳黑子罢了。这次的失败并未使Waltemath气馁，他仍旧坚持自己的预言并呼吁大家去证实。当代的天文学家已被一次又一次的诸如“嘿，顺便问一下，那颗新卫星怎么样了？”之类的问题激怒了。但占星术家的理论却变得流行了－－在1918年名为 Sepharial的占星术家把这颗卫星命名为Lilith。他认为它在大部分时间里是暗而不可见的，只有在它离得相当近或通过太阳时才可看到。Sepharial在Waltemath观察成果的基础上，建立了一套Lilith的理论。他认为Lilith与月球有大致相同的质量，虽然很难观察到，却以干扰了地球的运行而显示它的存在。甚至到了现 在，Lilith－－这颗黑色卫星仍被一些占星术家标在自己的天宫图上。

总有一些观察者不时地报告看到“其他的地球天然卫星”。德国的天文杂志《Die Sterne》报道说名为W. Spill的德国业余天文学家在1926年5月24日观察到这第二颗卫星通过月球。

在1950年左右，当人造地球卫星刚开始被提出时，每个人都预见它只能被分级式火箭送上天，不载任何无线电发射装置，而由在地雷达跟踪。如果这样的话，一些近地的小卫星会产生极大干扰，它们会反射雷达发射到人造卫星上的波。但这却提供了人们寻找天然卫星的好方法，Clyde Tombaugh发展了这项技术：在离地5000千米高的卫星速率被预测出。一个拍摄站便以这个速度跟踪拍摄。恒星、行星等天体在照片上显现一条直线，但在这一高度的卫星却显示成一点。如果卫星不在这个高度，那么它在照片上表现为一条短小的直线。

Lowell天文台的观测始于1953年，并且真正地探索了一块处女地：除了这个德国天文台外，没有人注意到地月之间的这块空间。到1954年秋，各类享受很高声誉的周刊和日报报道说这个天文台的观测已得到了初步结果：有一个离地高度为700千米和一颗离地高度为1000千米这样两颗卫星。人们普遍地产生这样的疑问：“它们是否是天然卫星呢？”没有人知道这些报道源自何处－－因为天文台的观测根本没得到什么结果。在1957年和1958年当第一颗人造卫星发射后，其上携带的相机才又继续追踪那些卫星。

但是这并不意味着地球只有一颗天然卫星。地球可能在很短的时间内有一颗近地卫星。流星体飞过地球，穿过上层大气时会损失很大动能而进入围绕地球的卫星轨道。但由于它经过大气上层的每个近地点，它不会维持很长时间，或许只有一或两个周转，也可能达到一百个周转（相当于150小时左右）。一些报告表明这样的“瞬间卫星”曾被看到过，可能当初Petit所看到的便是这样的卫星。

除了“瞬间卫星”这种解释外，还可能有两种可能性。一个可能是月球有自己的卫星－－但是尽管经过许多次搜索，都没有发现过（据知，月球的引力场十分不稳定或者说太“不平”了，以至于它的任何卫星轨道也十分不稳定－－那绕月卫星便会在运行相当短一段时间后，一般几年或十年左右，撞向月球）。另一种可能是存在着绕月球运行的特洛伊卫星，落后或超月球公转轨道60度。

Krakow天文台的波兰天文学家Kordylewski首先报告了这种“特洛伊卫星”。他是在1951年开始他的寻找的。他希望能在绕月轨道上找到一颗离月球为60度的大小合适的天体。可是探索一无所获。在1956年他的同国人，同事Wilkowski提出可能存在许多微小的天体，由于太小而不能被单独看见，但却多得合成云状粒子。如果这样的话，最好的观察方式将是用肉眼，而不是通过天文望远镜。用天文望远镜只会“漠视”了它们的存在。Kordylewski博士很愿意试一试。他所需要的是一个无月的晴朗的夜空。

1956年10月，Kordylewski终于首次在距月球60度的两个位置中的一处，看到了明亮的碎片。它不是很小，对角为2度（大约是月球的4 倍），它很暗，只有众所周知的对日照（黄道带上正对太阳的明亮碎片）的亮度的一半。1961年的3、4月，Kordylewski成功地在预计位置上拍摄到了两片星云。它们看上去似乎在不断扩大，不过这可能只是由于亮度的改变而造成的视觉差而已。1975年，J. Roach运用 OSO （公转太阳天文台）的6艘太空飞船探测了这些“云状卫星”。1990年它们再次被拍摄下来，这次是由波兰的天文学家Winiarski拍摄的，他还发现它们“徘徊”在高于“特洛伊卫星”10度的地方，它们的光比黄道带的光红一些。

至此长达一世纪的对于地球第二颗卫星的搜寻似乎已成功了，即使这颗卫星与当初任何人想预计的都不同。它们十分难找，也很难与黄道带的光发开，特别是那颗对日照。

但仍有人认为还存在另一些天然地球卫星。在1966年至1969年间，美国科学家John Bargby声称他观察到至少十颗小到只能通过天文望远镜才观察到的地球天然卫星。Bargby发现了这些天体的椭圆轨道：离心率为0.498，半主轴长 14065千米，远地点高度14700千米，近地点高度680千米。Bargby认为它们是在1955年破裂的天体的碎块。他得到的这些结论大都是建立在不稳定的人造地球卫星的基础上的。Bargby运用人造地球卫星所提供的资料，却没有意识到这些数据只是一些近似值，甚至于有时是错误的，因此根本不能应用于精确的科学分析。另外，根据Bargby的观察结果，当他所说的卫星经过近地点时，应为可见的一等星，应该轻易地就被肉眼观察到，可是却从没有人看到类似的天体。

1997年，Paul Wiegert （等人）发现了小行星3753有一个很奇怪的轨道，似乎是地球的一颗伴星，可是它并不围绕地球运动。

火星的卫星

第一个火星有卫星的猜测是在1610年开普勒提出的。在试图解决伽利略有关土星光环的等速问题时，开普勒认为伽利略可能找到了火星的卫星。

1643年，Capuchin的修道士Anton Maria Shyrl声称看到了火星的卫星。我们单凭1964年的望远镜是无法观察到的－－或许Shyrl看到的只是离火星较近的一颗恒星罢了。

1727年，Jonathan Swift在《格列佛游记》中写了火星的两颗卫星，却鲜为人知。它们的运行周期为10小时和21.5小时。这两颗卫星在1750年Voltaire的小说《Micromegas》中又被延用，故事是描写一个来自天狼星的巨人来访我们的太阳系。

1747年，一位德国船长，Kindermann说他看到了火星的卫星（只有一颗）。Kindermann说他是在1744年的7月10日看到的，他还提供了这颗卫星的运行周期：59小时50分钟零6秒。

1877年，Asaph Hall终于发现了Phobos火卫一和Deimos火卫二这两颗火星的小卫星。它们的运行周期分别为7小时39分钟和30小时18分钟，与Jonathan Swift在150年之前所预测的十分接近。

木星第14颗卫星

1975年，Palomar的Charles Kowal（95 P/Chiron彗星的发现者）拍摄了一个天体的照片，它被认为是木星的一颗新卫星。它被几次看到，但却还没来得及计算它的轨道，便消失了。在70年代后期，它一度被作为角注放在课文中。

天王星六颗卫星

1787年，威廉·赫歇耳宣布发现了天王星的六颗卫星。赫歇耳犯了一个错误－－只有其中的两颗（Titania天卫三 和 Oberon天卫四，最大和最外层的两颗）是真的，其余4颗还只是碰巧在近旁的恒星（……我想我已经听过这类的故事……：-)

行星 X

1841年，John Couch Adams开始解决天王星运动的一些疑问。1845年，勒威耶和亚当斯分别提出这些问题的答案。他们认为还存在着一个未知行星的引力场造成了天王星运行轨道的背离。亚当斯试图把这一想法提供给格林威治天文台，但由于他年轻又没有知名度，因此他的设想未被重视。勒威耶在1846年发表了他的假设，但法国当时缺少必要的设备而没有找到那颗行星。勒威耶不得不转而求助于柏林天文台，台中的Galle和他的助手d'Arrest终于在1846年9月23日发现了海王星。亚当斯和勒威耶共同分享预言海王星存在与所处位置的荣誉。

（受到成功的鼓励，勒威耶又着手于解决水星轨道背离的，问题并提出水星内部行星－－Vulcan的存在，但后来这被证实是不存在的。）

1846年9月30日，也就是海王星发现后的一个星期，勒威耶宣布在海王星之外可能存在着一颗卫星。10月10日，海王星的大卫星Triton被发现了，这便为计算海王星的质量提供了精确的方法。计算结果是，它比根据天王星的摄动的计算结果大了2%。看来天王星的轨道背离真是由两颗卫星造成的－－另外海王星的真实轨道也与亚当斯和勒威耶所预料的完全不同。

1850年，Ferguson观察着次级行星Hygeia的运动。Ferguson的报告的一个读者Hind，校到了Ferguson用过的参照恒星表。他无法找到Ferguson的一颗参照恒星。Naval天文台的Maury也无法找到这颗恒星。在一段时间内，它被认为是另一颗未确定的行星造成的，但是在1879年另一个解释产生了：Ferguson在记录时犯了一个错误－－当这个错误被纠正后，另一颗恒星填补了这颗“失踪的参考恒星”的缺。

1877年，David Todd开始了寻找海王星外行星的第一次严肃的尝试。他运用了“图象法”，尽管仍旧没能解决天王星轨道背离的问题，他却得到了一些海王星外行星的初步数据：距日52个天文单位，周期为375年，比13等星还暗。它的倾角为1.4度，轨道与黄道交角的中心角为103度。

1879年，Camille Flammarion提供了另一项证明在海王星外存在行星的线索：周期性的彗星一般集中在主要行星的轨道处。木星拥有这样的彗星的数目最多，土星、天王星和海王星也有一些。Flammarion发现了两颗彗星，1862 Ⅲ的运行周期为120年，远日点为47.6个天文单位，1889 Ⅱ的运行周期稍长，远日点为49.8个天文单位。Flammarion预测那颗假设的行星可能在距日45个天文单位处运行。

一年后，就是1880年，Forbes教授发表了一篇学术论文，是有关于远日彗星与行星轨道的关系。到1900年止，已有5颗远日卫星在海王星外发现。于是Forbes提出一颗海王星外行星距日为大约100个天文单位，另一颗距日大约为300个天文单位，周期分别为1000年和5000年。

在以后的五年中，一些天文学家及一些数学家纷纷发表他们对在太阳系的外层部分能发现什么的设想。巴黎天文台的Gaillot提出在距日45个天文单位及在距日60个天文单位处分别存在着一颗海王星外行星的假设。Thomas Jefferson Jackson See预言存在着三颗海王星外行星：“Oceanus”距日41.25个天文单位，周期为272年； “trans-Oceanus”距日56个天文单位，周期420年，最后一颗距日72个天文单位，周期为610年。德国Munster的Theodor Grigull博士在1902年设想在距日50个天文单位存在着一颗周期为360年的他称之为“哈迪斯”的行星。他假设的主要依据是海王星外远日彗星的运动轨道，以及这样的天体的存在确实会造成天王星的轨道背离的证明相辅助。1921年，Grigull又把“哈迪斯”的轨道周期缩小到310～330年，以此来更好地解释轨道背离问题。

1900年，哥本哈根的Hans-Emil Lau发表了两颗海王星外行星的数据：距日分别为46.6及70.7个天文单位，质量分别为地球的9倍和47.2倍，星等约为10～11。1900年它们的经度分别为274度和343度，都有180度左右的偏差。

1901年，Gabriel Dallet预测了一个距日47个天文单位的行星，星等为9.5～10.5，1900年的经度位置为358度。同年， Theodor Grigull预测的一颗海王星外行星的经度角比Dallet预测的那颗小6度，后来又将这个差值减小到2.5度。他预测这颗行星距日为50.6个天文单位。

1904年，Thomas Jefferson Jackson See预测了三颗海王星外行星，距日分别为42.25、56、72个天文单位。最里的行星的周期为272.2年，在1904年的经度位置为200度。一位俄国军官Alexander Garnowsky预测了四颗行星却没能提供相关的具体资料。

关于海王星外行星进行的最认真研究的两个都来自美国：Pickering的《有关海王星外行星的研究》（Annals Astron. Obs. Harvard Coll，卷 LⅪ 部分 Ⅱ 1909），Percival Lowell的《海王星外行星的研究报告》（Lynn,Mass 1915）。他们研究的是同一个课题，却运用了不同的方法，得到的也是不同的结论。

Pickering运用图象分析法，提出存在“行星0”距日51.9个天文单位，周期为373.5年，质量为地球的2倍，星等为11.5～14的假设。他在后来的24年间又陆续预测了8颗其他行星。他的预测促使Gaillot把自己预测的两颗海王星外行星的距日距离改成44和66个天文单位，它们的质量分别为地球的5和24 倍。

整体而言，在1908年至1932年间，Pickering预测了7颗行星－－O,P,Q,R,S,T 和 U。他有关O和P的最后预测与其原始的数据完全不同，所以总数可以说是9颗，或许这就是9大行星的预兆。Pickering的大部分预言不过是不经意的预测。比如在1911年，Pickering预测行星Q的质量为地球的20000倍，比木星重63倍，是太阳的六分之一，接近于恒星的最小质量。Pickering说行星Q有一个很扁的椭圆轨道。

在今后的几年中，只有行星P真正受到他的关注。1928年，他把P的距日距离从123个天文单位缩小到67.7个天文单位，周期从1400年改到 556.6年。他预测行星P的质量为地球的20倍，星等为11。1931年，在冥王星发现之后，他又更改了P的轨道：距日75.5个天文单位，周期656 年，质量为地球的50倍，离心率为0.265，倾角为37度，接近于1911年所预测的数据。他的行星S，是在1928年提出假设，1931年提供数据：距日48.3个天文单位（接近于Lowell预测的行星X的距日距离：47.5个天文单位），周期为336年，质量为地球的5倍，星等为15。1929 年，Pickering预测了行星U，距日5.79个天文单位，周期为13.93年，距海王星十分近。它的质量为地球的0.045 倍，离心率为0.26。预测数据最少的是行星T，它是在1931年被提出的：距日32.8个天文单位，周期为188年。

小行星撞击假说

关于恐龙绝灭原因的假说很多，但最有名的莫过于美国科学家阿尔瓦雷斯于1980年提出的小行星撞击理论了。

1991年，有科学家在墨西哥的尤卡坦半岛寻找石油，谁料到 石油没找着，却发现了一个地下的隐伏构造。这一构造状似碗形，直径200—300千米，深约3 千米，形成于6500万年前。科学家相信，这个隐伏构造当是撞击坑的所在。这个坑现被称为‘奇克苏鲁布’撞击坑，这是因为奇克苏鲁布镇正好坐落在撞击坑的中心部位。

现今的尤卡坦是陆地，但6500万年前这一带却是一片浅海水域。当年小行星以高速向地球撞来，在临近撞击点的上空，星体突然发生大爆炸，强大的冲击波在一舜间把撞击点炸出一个巨大的坑，100多立方千米的岩石被挖出。

科学家计算出，当时的海啸大浪最高达350米，低的也有100米。据他们研究，那一带的海平面比现 在约高出200米，灾星就撞在200米深的浅海海底。

由于小行星撞在浅海海底，所以引起的海啸与撞击的能量相比并不算大，但海水向撞击坑回流时引起的海啸却十分巨大。他们认为，小行星要是落在了深海之中，所引发的海啸将会比落在浅海区大出近10倍！据认为大海啸发生时，海水淹没了整个墨西哥和大半个美国。

当发生撞击时，溅起的尘埃长时间挡住了阳光，使浮游植物无法进行光合作用而死亡。那时海洋中的生存环境变得相当恶劣。当时海洋表层的浮游植物在短时期内大量死亡就是一个很好的例子。

又据氧同位素的研究，显示撞击后大洋表面水温下降约10℃。研究者估计，在相当长的一段时期内，地表平均气温下降约数摄氏度，导致全球冰川化，形成新冰期。

那时的地球进入了漫长而黑暗的冬天，大地久久不见天日，地面急剧降温，景况十分可怕。据说地球上要是发生了核大战，其情景将与6500万年前的那幕惨剧相似。所以说核大战实在是打不得。

据研究，小行星肇事后，有好长一段时间天上下的雨是富含硫酸的“硫酸雨”。研究者说，小行星撞击点的地下岩层中夹有大量石膏矿，石膏中的硫便是硫酸雨的直接来源。硫酸雨对地球表面的生物所造成的伤害有多大，不言自明。研究者认为，小行星要是撞在别处（不含石膏矿的地方），结局就会比这好得多。

小行星对地球的这一击，使地球表面又是大火，又是海啸，又是降温，同时天降酸雨，大地一片昏暗。不用说，由撞击而引发的火山和地震，肯定也会跟着一同出来可劲地闹腾。一个好端端的地球，瞬时变成了人间地狱。可怕！

大量证据表明，6500万年前确有一颗小行星袭击了我们的地球，并酿成了一场空前的生态环境大灾难，地球的生态系统遭到了彻底的破坏。有一种观点认为，白垩纪末的这场大灾难系当时强烈的火山活动所为，但种种证据显示，火山没有这么大的能耐。

由于科学家已掌握了大量的证据，小行星已很难洗刷自己的“罪名”。然而，小行星真的是“屠龙凶手”吗？（当然我们也不否认它曾杀死过大量恐龙）；如果6500万年前小行星没来“轰炸”地球，恐龙是否就会 一直繁衍到今 天？小行星究竟对白垩纪末期的大绝灭事件负有多大的“责任”？这些仍然是难以解开的谜。

开普勒运动假说

开普勒关于行星运动的理论，完全不同于以前所提出的假说；他的关于行星运动的轨道“是椭圆”的断言，更超越了他前人所做的各种各样的改进。在有关行星运动的分析中，开普勒并不偏重于各种几何问题，相反，他提出了以下一些问题：“行星运动的原因是什么？”“如果像哥白尼的假说所指出的那样，太阳是太阳系的中心，那这一事实就应该能够由行星本身的运动和轨道辨别出来。”这些都是物理问题，而不像以前所设想的那样，都是几何构造的问题。

尽管开普勒解决行星运动等问题的方法，完全不同于他以前的任何人，但他的工作仍然是从对观察结果进行仔细分析后得出一般结论的方法，而且是这种方法的一个杰出的例子。他的分析过程漫长并且极其艰辛：他在20多年的时间里，坚持不懈地进行工作，从来没有放弃他的目标。如果用呕心沥血这个词来形容他的努力，也是丝毫不过分的。

开普勒从一开始就认识到，仔细研究火星轨道是研究行星运动的关键，因为火星的运动轨道偏离圆轨道最远，它使得哥白尼的理论显出了严重的缺陷。开普勒还认识到，对第谷·布拉赫准确的观察资料进行分析是整个问题的必不可少的先决条件。开普勒曾经写道：

我们应该仔细倾听第谷的意见。他花了35年的时间全心全意地进行观察……我完全信赖他，只有他才能向我解释行星轨道的排列顺序。

第谷掌握了最好的观察资料，这就如他掌握了建设一座大厦的物质基础一样。

我认为，正当朗高蒙太努斯（Longomonta－nus）全神贯注研究火星问题时，我能来到第谷身边，这是“神的意旨”，我这样说是因为仅凭火星就能使我们揭示天体的奥秘，而这奥秘由别的行星是永远揭示不了的……。

实际上，开普勒曾千方百计想获得他梦寐以求的第谷的观察资料。如果说他犯了偷窃罪，似乎也并不夸张，因为他自己就曾经承认：“我承认，当第谷死的时候，我正是利用了没有或缺乏继承人这样的有利条件，使第谷的资料由我照管，或许可以说霸占了观察资料。”他自己又解释道：“争吵的原因在于布拉赫家族有怀疑的天性和恶劣的态度；另一方面，也在于我自己有脾气暴躁和喜欢挖苦人的毛病。必须承认，滕纳格尔（Tengnagel）有充分的理由来怀疑我。我已占有了观察资料并且拒绝把它们交给继承人。”

得到了第谷的观察资料以后，开普勒不断向自己提出了这样的问题：“如果太阳确实是行星运动的起源和原因，那么这一事实在行星自身运动中如何体现出来？”他注意到，火星的运动在近日点比在远日点要快些，并且“想起了阿基米德”，于是，他用矢径（连接太阳和火星瞬时位置的矢量）的方法，算出了沿轨道运动的面积。开普勒写道：

当我认识到，在运动的轨道上有着无数个点以及相应产生了无数个离太阳的距离，我产生了这样的想法：运动轨道的面积包括了这些距离的和。因为我回忆起阿基米德用同样的方法，将圆面积分解成无数个三角形。”

这就是开普勒于1603年7月发现面积定律的经过。牛顿把它称为开普勒三大定律的第二定律。从此以后，人们都这样称呼面积定律。开普勒用了5年多的时间才建立起这个定律；其实，早在1596年他发表《宇宙的奥秘》这本书之前，他就在探求这一规律，那时他用的方法是把五个规则的多面体与当时已知的6个行星联系起来。

面积定律能够确定轨道上各点的速度的变化，但不能确定轨道的形状。在他得出面积定律的最终表述的前一年，开普勒实际上就摒弃了行星运动轨道是圆的假说。1602年10月他曾写道：“行星轨道不是圆。这一结论是显而易见的——有两边朝里面弯，而相对的另两边朝外伸延。这样的曲线形状为卵形。行星的轨道不是圆，而是卵形。”

在作出火星轨道是卵形这一结论之后，开普勒又花了3年时间才确定它的轨道实际上是椭圆，当这一结论确立时，他写道：

为什么我要在措词上作文章呢？因为我曾拒绝并抛弃的大自然的真理，重新以另一种可以接受的方式，从后门悄悄地返回。也就是说，我没有考虑以前的方程，而只专注于对椭圆的研究，并确认它是一个完全不同的假说。然而，这两种假设实际上就是同一个，在下一章我将证明这一点。我不断地思考和探求着，直至我几乎发疯，所有这些对我来说只是为了找出一个合理的解释，为什么行星更偏爱椭圆轨道……噢，我曾经是多么的迟钝啊！

开普勒用了10年多的时间才发现了他的第三定律，即任何两个行星公转周期的平方与他们到太阳的平均距离的立方成正比。1618年，开普勒在他的《宇宙的和谐》一书中表述了这个定律。下面就是开普勒自己对发现这个定律的描述：

准确地说，就是在1618年3月8日这天，这一结论显现于我的脑海中。但不幸的是，当我试图用计算来证实它的时候，我又以为它是错误的，因而我抛弃了它。5月15日，这个念头终于又回到了我的脑海中，并且以一种全新的方式使我豁然开朗。它与我17年来对第谷观察资料进行分析所得出的数据吻合得如此之好，以致刚开始的瞬间，我感到我好像在梦幻之中。

至此，开普勒呕心沥血的漫长而艰辛的追求，终于结束了。

在他的第一本书《宇宙的奥秘》中，开普勒就说过：“但愿我们能够活着看到这两种图像能够相互吻合。”22年后，当他发现了他的第三定律，从而使得他的梦想得以实现时，开普勒在《宇宙的奥秘》再版中加进了这样的注释：“22年后，我们终于活着看到了这一天，并为此感到欢欣鼓舞，至少我是如此；并且我相信梅斯特林（Maestlin）及其他人将分享我的快乐！”

行星磁场

关于行星磁场的产生机理，至 今仍然是一个谜。关于它产生的原因有多种假说，这些假说虽然能够解释一些现象，但都有它们的理论缺陷。为了揭开行星磁场之谜，我在这方面进行了一些探索并取得了一些进展，希望拿出来和大家一起进行讨论。下面就是我的一些不成熟的观点。

根据现代电磁理论：磁场是由运动的电场产生的。

就电场产生磁场产生的具体形式来说主要有如下几种：

1、分子电流----分子、原子内的电子绕核旋转而产生磁场，这是永磁体磁场的产生机理；

2、普通电流----这是普通电磁铁产生磁场的机理；

3、点电荷的机械运动----这是罗兰实验中罗兰盘产生磁场的机理。

所以，行星磁场的产生无非就来自于上面的几种原因；

此观点认为：行星内部存在着一个巨大的铁镍质的永磁体核心，是它产生了行星磁场。

对于这个观点有人提出了否定的理由：他们认为永磁体是有居里点的，即永磁体在一定的温度下将失去磁性。铁镍永磁体的居里点约770摄氏度，而许多行星内部的温度普遍超过1000摄氏度，在这个温度下铁镍永磁体早已失去了磁性。所以，行星磁场来源于行星内部永磁体的观点已逐渐不被人接受。

由恒定电流产生；

该假说认为地核是一个带正电荷的等离子体。行星核中央部分由于高温高压而将电子“挤”出来，使它带正电荷；行星核外层是一个全部由电子充满的壳层，这个壳层是超导体，是超导体永不衰减的电流产生了行星的磁场。

这个假说符合一定的科学道理，也能解释一些现象，是一种比较有前途的假说。

个人的观点：由做宏观机械运动的点电荷产生。也就是和罗兰实验中，罗兰盘的磁场的产生机理是一致的。

就前面的两种假说而言，它们都难以解释行星磁场的强度和行星的自转密切相关的现象。而从八大行星的有关数据来看，行星的磁场强度和行星的自转似乎是密切相关的。例如：金星，它和地球其它参数很接近，但是它的自转速度很慢，几乎没有磁场；而自转周期很短的行星几乎都有强磁场，如：木星、土星。所以，本人的观点是：

行星的磁场来源于本身所带电荷的机械运动。

也就是行星的某个特定的区域由于某些物理、化学原因而带上了某种电荷，这些电荷随着行星的自转而做圆周机械运动，这种圆周机械运动的电荷必然产生一个磁场，这个磁场就是该行星的磁场来源。

关于所带电荷的来源，这里有两个不成熟的观点：

一：从太阳风中不均等的俘获带电粒子

二：压电陶瓷原理，从行星的核心部位压出电荷

观点一，电荷是来自于太阳风。

当这些电荷被俘获后，它们必然的必然分布于行星的外层大气的某个圈层，并且必然随着随着行星的自转而和大气层一起绕行星自转轴做圆周运动，这些做圆周运动的电荷必然产生一个磁场，这个磁场可能就是行星磁场的来源。

这里必须解释两个本观点中提到的问题：

1 、电荷为何分布在外层大气？

2、为什么行星会选择性的俘获太阳风中的某种电荷？

对于问题一：基于这样一个常识，如果一个物体带上了电荷，这些电荷必然由于排斥作用而分布于物体的外围。同样，如果行星带上了某种电荷，这些电荷由于排斥作用而分布于行星大气的外围，即外层大气。

对于问题二：我认为太阳风中的正负电荷是等量的，行星是如何选择俘获其中的某种粒子的呢？基于物质拥有电负性（是化学上的概念，和负电荷是两码事），即不同的原子同带电粒子的作用力是不同的。例如：一个中性的氧原子或氧分子，可能会和一个电子或质子发生电磁作用，但他们的作用力的大小是不一样的。氧的电负性大，它必然倾向去俘获一个电子而不是一个质子。同理，钾原子则应倾向俘获一个正电荷而不是一个负电荷。从行星的物质组成来看，氧站49%、硅占26、其它金属性比较强的元素的总和也 不到20%，所以从行星的总体来看，电负性比较强的元素占比较高的比例。并且在行星的外层——行星大气是多种元素组成的混合体，可能是由于物质比例的不均衡，最终导致行星倾向于俘获负电荷。这些负电荷由于前述的原因而集中在行星外层大气（可能是在电离层），当它们随着行星自转而和大气层一起绕地轴做圆周机械运动时，必然产生一个磁场，产生的磁场可能就是行星磁场。

如果有另一颗行星，它的物质组成和行星不同，它就可能带上和行星相反的电荷。即使它的自转方向和行星相同，也有可能形成和行星方向相反的磁场。同理，自转方向不同的行星，也可能会形成和行星方向相同的磁场。

所以，根据上述假说，行星磁场强度应该取决于自转速度、行星半径、大气层厚度等几个因素。

所以，如果使用本假说就很好的和如下现象相吻合：

1、金星为何几乎没有磁场？

2、为何类木行星拥有强大的磁场？

如果根据观点二：压电陶瓷原理，从行星的核心部位压出电荷。或者说，本假说可以说是对假说二的一种发展。也就是：假说二中的恒定电流假说中，虽然解决了电荷的来源问题，但无法解决恒定的电流的推动力问题。因为理论上说，在一个超导的环形导线里，只要有电流产生，如果不受到外界的影响就不会停止，也能够产生一个恒定的磁场。所以该理论的观点也遇到了一个问题，即：拥有了超导体，但是没有一个电源，什么为它们提供合适的电压，或者说是什么为它们提供了一个电流的原始推动力的问题。

如果借用该假说的电荷来源，或者说根据压电陶瓷原理。这些聚集的电荷由于行星的自转而做机械运动而产生一个磁场，这个磁场可能就是行星磁场的来源。由于负电荷集中在外围，它的随地球自转而做圆周运动的线速度必然会比内部的正电荷的线速度要大。产生的磁场自然要比内部的要强。内部的正电荷的数量虽然和外围的负电荷基本相等，由于它们位于内部，半径相对比较小，它们随地球自转而拥有的线速度必然比较小，所以它所产生的磁场必然比负电荷产生的磁场弱。虽然磁场方向和负电荷产生的磁场相反，仍不能够完全抵消负电荷所产生的磁场。这样两种方向的磁场的矢量和必然表现为负电荷随行星自转所产生的磁场。

地球是太阳系的八大行星之一，它的磁场的产生机理应该也是这样的。

碳行星

「碳行星」（Carbon planet），又称为「钻石行星」，是一种假设存在的类地行星，其内部拥有钻石内层，而厚度更可达几十公里。该理论由Marc Kuchner首先提出，这些钻石行星可在不少恒星的原行星盘中产生，如果它们真的拥有大量碳元素及缺少氧，它们的演化将与地球、金星及火星这些主要以矽氧化合物的行星截然不同。

据现时的理论推测，这些碳行星会拥有丰富的铁内核，与已知的类地行星相似，而内核上层则由很厚的碳化矽及碳化钛，然後是碳元素层，这些碳元素会以石墨形态存在，如果行星的体积大及有足够压力，碳元素层的底部便能挤压出钻石。碳行星的表面会充满碳氢化合物及一氧化碳，如果有水存在的话，它们更有机会孕育出生命，但在这样的环境下，「有机」的标准将以氧元素取代碳元素，这些生物会进食富氧的食物，呼吸富含碳的空气。

绕脉冲星PSR 1257+12公转的行星或会是碳行星，可能为年老恒星产生碳元素，再经超新星爆发而产生的。而其他可能拥有碳行星的恒星估计会在银河系的中心位置，这些恒星也会拥有充足的碳元素。

祝融星

祝融星（法文：Vulcain；德文：Vulkan；英文：Vulcan），也作火神星，是一个假设在太阳与水星之间运行的行星，这个十九世纪的假设为爱因斯坦的广义相对论所排除。

名称

祝融星的西方名称，源自罗马神话的锻冶之神「Vulcanus」。

祝融星假设的出现

祝融星的假设是用以试图去解释水星实际近日点移位与计算出移位的差距，按传统力学的方法计算，水星在受到太阳和其他大行星的引力作用下，其近日点在每世纪会东移574角秒，但实际观测的数字是531角秒，比预期差43角秒，於是人们便假设水星轨道以内，尚有一颗大行星未被发现。

祝融星最初由法国数学家勒威耶 (Urbain Le Verrier) 於1859年提出，他曾以计算天王星受到的外来重力而成功发现海王星，於是试图以同样的方法去寻找祝融星。

研究与探索

1859年12月，勒威耶接到一位业余天文学家勒卡尔博尔（Edmond Modeste Lescarbault）的信，声称他之前看到未知行星的凌日现象，但其粗糙的观测方法（没有任何天文仪器辅助），令勒威耶为之气结。