Obsah
Astronóm William Herschel objavil Urán v roku 1781. Bola to prvá planéta objavená teleskopom a prvá planéta, ktorá nebola pozorovaná od staroveku. V rokoch po svojom objavení astronómovia veľmi pozorne sledovali novú planétu. Na svojej obežnej dráhe objavili poruchy, z ktorých niektoré možno vysvetliť gravitačnými účinkami známych planét, ako sú Jupiter a Saturn, zatiaľ čo iné viedli k objaveniu doteraz neznámej planéty Neptún.
Dynamika slnečnej sústavy
V čase, keď bol Urán objavený, boli fyzikálne zákony upravujúce dynamiku slnečnej sústavy veľmi dobre pochopené. Jedinou zahrnutou silou je gravitácia, ktorá môže byť kombinovaná s Newtonovými zákonmi o pohybe, aby poskytla komplexný matematický opis planetárnych obežných dráh. Výsledné rovnice sú mimoriadne prísne, čo umožňuje predvídať pohyb planéty po oblohe s vysokou mierou presnosti. Toto sa už stalo pre predtým známe planéty a urobilo sa to pre Urán do dvoch rokov od jeho objavenia.
Orbitálne nezrovnalosti
Na začiatku sa zdá, že pohyb Uránu veľmi dobre sledoval predpovede. Postupne sa však pozorované umiestnenie planéty začalo odkláňať od očakávanej polohy. Do roku 1830 bol tento rozdiel viac ako štvornásobok priemeru planéty a už ho nebolo možné ignorovať. Jedným z vysvetlení, ktoré niektorí astronómovia uprednostnili, bolo to, že Newtonova formulácia gravitácie sa mýlila, čo viedlo k odhadom, ktoré boli približne, ale nie presne správne. Jedinou ďalšou možnosťou bolo, že neznámy objekt obiehal niekde vo vonkajšom dosahu slnečnej sústavy.
Predpovedanie novej planéty
Pôvodné výpočty obežnej dráhy Uránu zohľadňovali gravitačné účinky všetkých známych objektov v slnečnej sústave. Primárnym účinkom bolo slnko, ale pôsobili rušivé účinky na obrovských planétach Jupiter a Saturn. Z pozorovaných nezrovnalostí vyplýva, že existuje ďalšia veľká planéta, ktorá čaká na objavenie mimo obežnú dráhu Uránu. Teoreticky by mohla byť obežná dráha tejto neobjavenej planéty vypočítaná s primeranou presnosťou na základe pozorovaných porúch v polohe Uránu. Tieto výpočty vykonal v roku 1843 anglický astronóm John Couch Adams, ale ich význam nebol v Anglicku v tom čase uznaný.
Objav Neptúna
Výpočty veľmi podobné výpočtom Adamsa uskutočnil francúzsky vedec Urbain Le Verrier krátko nato. Astronómovia na berlínskom observatóriu objavili pomocou Le Verrierových čísel predpovedanú planétu v roku 1846 a následne dostali meno Neptún. Po objavení Neptúna a 20. storočia došlo k kontroverzii nad tým, či jeho existencia úplne vysvetlila zvyškové poruchy na obežnej dráhe Uránu. Väčšina astronómov však dnes verí, že tomu tak skutočne je.