跨越一个半世纪的双星相现丨科学史小画

　　编者按：中科院之声不定期手绘一张科学史小画，为大家介绍一段科学史和其背后的故事。
　　1781年3月13日，英国天文学家威廉赫歇尔观察到天王星；在大约150年后的1930年3月13日，美国天文学家克莱德威廉汤博公布发现冥王星。同月同日，熠熠生辉，两颗星的发现经历了怎样的历程？
　　在很久之前，天王星和水星、金星、火星、木星、土星相比，它的亮度仅为肉眼可见，且其绕行速度缓慢，加上那时望远镜观测力不足，一度被认定是一颗恒星。天王星在被发现是行星之前，其实已被观测了很多次，最早的记录可以追溯至1690年英国天文学家约翰佛兰斯蒂德，他在星表中将其编为金牛座34，并且至少观测了6次；还有法国天文学家拉莫尼亚也曾至少观测了12次直到1781年3月13日，英国天文学家威廉赫歇尔在自宅庭院中观察到这颗行星。
　　在1781年4月26日最早的报告中，他谨慎地称之为彗星。赫歇尔用他自己设计的望远镜，对当时这颗恒星做了系列观察。他在学报上记录着：在与金牛座成90的位置有一个星云样的恒星或者是一颗彗星。赫歇尔将他的发现告知了皇家天文学家马斯基林，收到信件的马斯基林激动地回复说：我不知该如何称呼它，它在接近圆形的轨道上移动很像一颗行星。在赫歇尔谨慎地描述他观测的彗星时，其他天文学家相继开始验证。瑞典天文学家莱克塞尔估计了它至太阳的距离后，认为没有彗星在这个距离之外被观测到；德国天文学家约翰波得断定这个以圆轨道运行的天体比彗星更像一颗行星。1783年，法国科学家拉普拉斯证实赫歇尔发现的是一颗行星。为此，赫歇尔被英国皇家学会授予科普利奖章。
　　天王星（Uranus）的名称直到1850年，才被英国航海星历局换用，之后广为人知。1859年，清代天文学家李善兰在翻译赫歇尔所著的《天文学纲要》的译著《谈天》中，分别将Uranus与Neptune意译为天王星、海王星，此后广泛在中国等亚洲国家使用。
　　斗转星移，在一个半世纪后的1930年3月13日，又有一颗星被世人发现。
　　19世纪40年代，法国天文学家奥本勒维耶在分析天王星轨道的扰动后，发现了海王星的位置。而在后期天文学家对海王星的观测中，他们推测天王星的轨道正受到海王星以外的另一个行星的干扰。1906年，美国天文学家帕西瓦尔罗威尔在罗威尔天文台开始搜索行星X，但没有任何结果。直至1929年，时任天文台主管的维斯托斯里弗在看到克莱德汤博的天文绘图样品后，将搜索行星X的任务交予汤博。1930年2月18日汤博在经历近一年的搜索后，在当年1月23日与1月29日拍摄的照片中发现了一个可能移动的天体。在天文台进一步验证照片后，发现冥王星的消息于1930年3月13日由电报发往哈佛大学天文台。之后，罗威尔天文台从全世界收到了超过一千条命名建议，其中英国牛津的10岁女学生威妮夏伯尼因对古罗马神话的兴趣建议以冥界之神普鲁托（Pluto）命名此行星，所有罗威尔天文台成员最终以全票通过普鲁托这一名称，该命名于1930年5月1日公布。
　　1978年，冥王星的卫星冥卫一的发现，使冥王星的质量首次得以测量，结果质量太小无法解释天王星轨道的问题。1992年起，天文学家陆续发现了许多与冥王星相同体积的天体，这表明冥王星仅是柯伊伯带天体中的一员，这使它的行星地位成为争议。2006年8月，国际天文学联合会为行星一词创建了正式定义，后进一步决定冥王星由第九大行星降级为矮行星。2006年9月，国际天文学联合会将冥王星、阋神星及阋卫一编入小行星星表，并为其正式编号为（134340）Pluto。