Phát hiện

Các bản vẽ của Galileo Galilei cho thấy ông là người đầu tiên quan sát Sao Hải Vương qua kính viễn vọng vào ngày 28 tháng 12 năm 1612, và một lần nữa vào ngày 27 tháng 1 năm 1613. Trong cả hai lần, Galileo đã nhầm Sao Hải Vương là một ngôi sao cố định khi nó xuất hiện ở vị trí giao hội rất gần với Sao Mộc trên bầu trời.[20] Vì vậy mà Galileo không được công nhận là người phát hiện ra Sao Hải Vương. Trong lúc quan sát đầu tiên của ông tháng 12 năm 1612, Sao Hải Vương gần như đứng yên trên nền trời bởi vì nó vừa mới di chuyển nghịch hành biểu kiến vào ngày đó. Chuyển động ngược biểu kiến xuất hiện khi Trái Đất vượt lên trước hành tinh vòng ngoài trên quỹ đạo quay quanh Mặt Trời. Do Sao Hải Vương vừa mới bắt đầu chuyển động nghịch hành, chuyển động này quá nhỏ để có thể nhận ra qua kính thiên văn nhỏ của Galileo.[21] Tháng 7 năm 2009, nhà vật lý David Jamieson ở Đại học Melbourne nêu ra bằng chứng mới cho thấy Galileo có lẽ đã nhận ra "ngôi sao" mà ông quan sát có vẻ đã dịch chuyển so với những ngôi sao cố định.[22]

Năm 1821, nhà thiên văn Alexis Bouvard công bố tham số quỹ đạo của Sao Thiên Vương.[23] Tuy nhiên, những quan sát ngay sau đó lại sai lệch so với dữ liệu công bố của ông. Bouvard giả thuyết rằng có một vật thể nào đó đã làm nhiễu loạn quỹ đạo Sao Thiên Vương bằng tương tác hấp dẫn.[24]

Năm 1843, nhà thiên văn John Couch Adams bắt đầu nghiên cứu quỹ đạo của Thiên Vương Tinh dựa trên những dữ liệu hiện có. Adams đã nhờ giám đốc Đài quan sát Cambridge James Challis yêu cầu Sir George Airy, một nhà thiên văn Hoàng gia Anh, gửi thêm cho ông số liệu. Adams tiếp tục công trình của mình trong 1845–46 và đưa ra một vài kết quả về ước lượng vị trí hành tinh mới này.[25][26]

Cũng trong năm 1845–46, Urbain Le Verrier cũng tiến hành tính toán tham số quỹ đạo độc lập với Adams. Ông cũng gặp phải khó khăn trong việc thu hút sự quan tâm từ những người cùng ngành trong nước. Tháng 6 năm 1846, dựa trên công trình khoa học của Le Verrier và Adams về ước lượng vị trí của hành tinh mới, Airy đã đề nghị Challis sử dụng kính thiên văn tìm kiếm hành tinh này. Challis đã quan sát các vị trí trên bầu trời trong toàn bộ tháng 8 và tháng 9 nhưng không có kết quả.[24][27]

Trong thời gian này, Le Verrier đã gửi thư đến Johann Galle, giám đốc Đài quan sát Berlin, để thuyết phục tìm kiếm hành tinh mới bằng kính thiên văn phản xạ. Heinrich d'Arrest, một sinh viên thực tập tại đài thiên văn, đã đề xuất với Galle rằng họ nên so sánh bản đồ bầu trời vẽ gần đây trong vùng của vị trí mà Le Verrier tiên đoán với vùng bầu trời quan sát qua kính thiên văn, và tìm xem có vật thể nào di chuyển so với những ngôi sao cố định không. Vào đêm của ngày nhận được lá thư của Le Verrier, ngày 23 tháng 9 năm 1846, Galle và d'Arrest đã phát hiện ra Sao Hải Vương ở vị trí lệch 1° so với tính toán của Le Verrier, và lệch khoảng 12° so với tính toán của Adams. Challis sau đó nói rằng ông đã hai lần quan sát thấy Sao Hải Vương vào ngày 8 và 12 tháng 8 năm đó, nhưng do Challis không có bản đồ sao mới nhất nên đã không nhận ra đó là một hành tinh.[24][28]

Ngay sau khi công bố phát hiện ra hành tinh mới, đã có tranh cãi giữa Anh và Pháp về việc ai nên được công nhận là người phát hiện. Cộng đồng khoa học lúc đó cho rằng cả hai nhà thiên văn Le Verrier và Adams đều xứng đáng được công nhận. Từ 1966 Dennis Rawlins nêu ra vấn đề về sự công nhận cho Adams là người đồng khám phá hành tinh, và vấn đề này đã được đánh giá lại bởi các nhà lịch sử khoa học trong hội nghị về "Lịch sử khám phá Sao Hải Vương" năm 1998 tổ chức tại Đài quan sát Hoàng gia, Greenwich.[29] Sau khi đánh giá lại các ghi chép và bài báo trong lịch sử, họ cho rằng "Adams không xứng đáng khi được công nhận bình đẳng với Le Verrier về tính toán khám phá Sao Hải Vương. Sự công nhận chỉ thuộc về người không những tiên đoán đúng vị trí hành tinh mà còn thành công trong thuyết phục các nhà thiên văn thực hiện quan sát nhằm tìm kiếm nó" (Adams không hề thuyết phục nhà thiên văn nào tìm kiếm mà là do Airy khuyến nghị, xem ở trên).[30]

Đặt tên

Ngay sau khi phát hiện ra, người ta gọi Sao Hải Vương một cách đơn giản là "hành tinh bên ngoài Sao Thiên Vương" hoặc là "hành tinh Le Verrier". Galle là người đầu tiên đề xuất một tên gọi, mà ông gọi hành tinh là Janus. Ở Anh, Challis đề xuất tên Oceanus.[31]

Cho rằng mình có quyền được đặt tên cho phát hiện của mình, Le Verrier ngay lập tức đề xuất tên gọi Neptune, và tuyên bố không đúng sự thực rằng tên gọi này đã được chính thức công nhận bởi cơ quan địa lý và thiên văn "Bureau des Longitudes" của Pháp.[32] Trong tháng 10 năm 1846, ông lại đề nghị sử dụng tên của chính ông là Le Verrier, và giám đốc đài quan sát François Arago cũng ủng hộ tên gọi này. Tuy nhiên, đề nghị này gặp phải sự chống đối mạnh mẽ bên ngoài nước Pháp.[33] Cơ quan thiên văn và bản đồ Pháp cũng nhanh chóng sử dụng lại tên gọi Herschel cho hành tinh Uranus, mang tên người khám phá Sir William Herschel, và Leverrier cho tên của hành tinh mới phát hiện.[34]

Nhà thiên văn người Đức Struve ủng hộ tên gọi Neptune vào ngày 29 tháng 12 năm 1846 tại một hội nghị của Viện hàn lâm khoa học Saint Petersburg.[35] Và Neptune sớm được cộng đồng quốc tế chấp nhận. Trong thần thoại La Mã, Neptune là vị thần biển cả, có vai trò như thần Poseidon trong thần thoại Hy Lạp. Sự đòi hỏi đặt tên theo thần thoại là để tuân thủ cách đặt tên cho những hành tinh khác, ngoại trừ Trái Đất, đều theo tên các vị thần trong thần thoại Hy Lạp và La Mã.[36]

Các ngôn ngữ khác, kể cả ở những nước không có ảnh hưởng bởi văn hóa Hy Lạp và La Mã, thường địa phương hóa từ tên chính thức Neptune cho Sao Hải Vương. Trong tiếng Trung, tiếng Nhật, tiếng Hàn Quốc và tiếng Việt, tên hành tinh được dịch thành "Hải Vương Tinh" (chữ Nho, 海王星), vì Neptune là vị thần biển cả.[37] Trong tiếng Hy Lạp hiện đại, tên gọi của hành tinh này là Poseidon (Ποσειδώνας: Poseidonas), vị thần biển cả tương ứng với tên gọi Neptune của thần thoại La Mã.[38]

Tình trạng

Từ khi được phát hiện ra năm 1846 cho đến khi Pluto được phát hiện năm 1930, Sao Hải Vương được coi là hành tinh xa nhất. Khi Pluto trở thành hành tinh thứ 9, Sao Hải Vương trở thành hành tinh xa Mặt Trời thứ hai ngoại trừ 20 năm từ 1979 đến 1999 khi quỹ đạo elip dẹt của Sao Diêm Vương đưa thiên thể này đến gần Mặt Trời hơn so với Sao Hải Vương.[39] Năm 1992, vành đai Kuiper được phát hiện dẫn đến cuộc tranh luận giữa các nhà thiên văn học là Sao Diêm Vương nên được coi là một hành tinh hay là một thiên thể nằm trong vành đai.[40][41] Năm 2006, Hiệp hội Thiên văn Quốc tế lần đầu tiên đưa ra định nghĩa chính thức thế nào là một hành tinh, xếp Sao Diêm Vương thuộc loại "hành tinh lùn" và Sao Hải Vương trở thành hành tinh xa nhất trong Hệ Mặt Trời.[42]