火神星

一颗假想的在太阳与水星之间运行的行星

火神星，是一颗假想在太阳与水星之间运行的小行星，被认为存在于水星和太阳之间的轨道上，由勒威耶（Urbain Le Verrier，1811-1877年，法国天文学家）所提出（在二十世纪初，这个假设曾被爱因斯坦用广义相对论排除）。勒威耶试图解释水星轨道的奇特之处，受到天王星发现的启发，他假设它是被另一颗行星摄动产生的结果，他将其命名为Vulcan。

假说演变

1840年，巴黎天文台的主任弗朗索瓦·阿拉戈(Francois Arago)向勒威耶建议，让他研究水星绕太阳运行的轨道。这项研究的目标是建立一个基于艾萨克·牛顿的运动和引力定律的模型。到1843年，勒维耶发表了他关于这个问题的临时理论，并在1843年水星穿过太阳表面的过程中对其进行了检验。但遗憾的是，勒维耶的理论预测与观测结果不符。勒威耶更新了他的工作，并在1859年发表了一篇关于水星运动的更详尽的研究报告。这是基于对该行星的一系列子午线观测以及14次凌日。这项研究的严谨性意味着，任何与观察结果的差异都可能是由某些未知因素造成的。事实上，仍然存在一些差异。在水星运行的过程中，它的近日点每运行一圈都会前进一小部分，天文学上称为近日点进动。经典力学预测了这种现象，但观测值与预测值之间存在着每世纪43弧秒的微小差异。

勒威耶推测，在水星轨道内存在一颗小行星可以解释这种过量的进动，他提出将这颗行星命名为Vulcan。在罗马神话中，Vulcan是火神，他掌管着有益的和阻碍的火，因此对于一颗如此接近太阳的行星来说，这个名字再恰当不过了。因为勒威耶曾用同样的技术成功地发现了海王星，这为他的说法提供了一定的可信度。

据此，天文学家曾多次进行观测，但都归于失败。1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，认为如果把太阳看作一个绝对圆球，那么由于太阳质量较大，水星受它的引力作用也较大，在其附近的空间发生了较大的“弯曲”。后来的观测结果又支持了“弯曲”说，所以“火神星”之说便一度黯然失色。

但是，1982年美国亚利桑那大学的天文学家们向全世界宣布：太阳并不是绝对圆的，其赤道直径比极向直径大0.0017%。这一微乎其微的膨胀数字，就足以动摇广义相对论的根基。如果爱因斯坦对水星轨道偏离正常轨道的解释是错误的，那么，勒威耶预言的水星与太阳间的“火神星”就有可能存在。于是，人们又继续寻找“火神星”。

大佬们的研究

1859年12月，勒维耶收到了一封来自法国内科医生兼业余天文学家勒卡尔博（Edmond Modeste Lescarbault）的信，他声称在这一年早些时候（1859年3月26日）看到过这颗假想行星的凌日现象。勒维耶乘火车来到巴黎西南约70公里处的奥尔格雷斯-布埃斯村，勒斯卡博在那里给自己建了一个小天文台。勒维耶未经通报就来了，并开始盘问那人。

Lescarbault详细地描述了在1859年3月26日，他是如何注意到太阳表面[7]上的一个小黑点的，他正在用他的最小的3.75英寸(95毫米)折射镜研究它。勒斯卡博以为那是一个太阳黑子，起初并不感到惊讶，但过了一段时间后，他意识到它在移动。在1845年观察到水星凌日现象后，他猜测他所观察到的是另一种凌日现象，不过是一个以前未被发现的天体。他匆忙地测量了它的位置和运动方向，用了一个老式的钟和一个钟摆，用它记录病人的脉搏，他估计整个过程持续了1小时17分9秒。

勒维耶认为他对勒斯卡博看到一颗以前不为人知的行星凌日感到满意。1860年1月2日，他在巴黎科学院的一次会议上宣布了伏尔甘的发现。而莱斯卡博则被授予荣誉军团勋章，并受邀出席许多学术团体的会议。然而，并非所有人都接受莱斯卡博“发现”的真实性。法国著名天文学家伊曼纽尔·里耶斯(Emmanuel Liais)于1859年在里约热内卢为巴西政府工作，他声称一直在用一架比勒斯卡博的望远镜强大两倍的望远镜研究太阳表面，就在勒斯卡博说他观察到自己神秘的凌日现象的那一刻。因此，里耶斯“正处于以最积极的方式否认当时有一颗行星飞过太阳的状态”

根据Lescarbault的“凌日”，Le Verrier计算出了Vulcan的轨道:它在距离太阳2100万公里(0.14个天文单位)时绕着接近圆形的轨道旋转。公转周期为19天17小时，轨道向黄道倾斜12度10分钟(一个难以置信的精确度)。从地球上看，火神星与太阳的距离最大延伸了8度。

勒威耶从其他业余爱好者那里收到了大量报告，这些报告都不可靠，他们声称看到了无法解释的凌日现象。其中一些报告提到许多年前的观察结果，许多报告没有适当的日期。尽管如此，勒维耶还是在每一次新的目击报告传到他的手上时，继续修改火神的轨道参数。他经常宣布未来瓦肯凌日的日期，当这些没有实现的时候，他就对参数做更多的修改。

在早些时候被指控为Vulcan观察员的人中，以下是最值得注意的:Gruithuisen在1819年6月26日报告说，他看到“太阳上有两个小黑点，又圆又黑，大小不等”。帕斯多尔夫在1822年10月23日、1823年7月24日和25日，1834年、1836年10月18日、1836年11月1日和1837年2月16日也声称看到过两个地点;较大的直径为3弧秒，较小的直径为1.25弧秒。

1860年1月29日上午8点刚过，罗素和另外三个人看到一颗据称来自伦敦的水星内行星凌日。[10]多年后，一位名叫理查德·卡温顿的美国观察者声称，在1860年左右，当他驻扎在华盛顿地区的时候，他看到了一个明确的黑点穿过太阳盘。

1861年没有人对火神星进行过“观察”。1862年3月22日早晨，格林威治时间8点到9点之间，另一位来自英国曼彻斯特的业余天文学家拉米斯先生看到了一次凌日现象。他提醒的同事也看到了这个事件。根据这两个人的报告，两位法国天文学家，Benjamin Valz和Rodolphe Radau，独立计算了该物体的假定轨道周期，Valz得出的数字是17天13小时，而Radau得出的数字是19天22小时。

1865年5月8日，另一位法国天文学家阿里斯蒂德·库姆布拉里在土耳其的伊斯坦布尔观测到一次意外的凌日现象。

在1866年到1878年间，没有人对这颗假想的行星进行过可靠的观测。然后，在1878年7月29日的日全食期间，两位经验丰富的天文学家，密歇根安阿伯天文台的主任詹姆斯·克雷格·沃森教授和来自纽约罗切斯特的业余爱好者刘易斯·斯威夫特，都声称在靠近太阳的地方看到了一颗类似“火山”的行星。“沃森”在怀俄明州分离观测时，将这颗行星定位在太阳西南2.5度的位置，估计其亮度为4.5度。斯威夫特当时在科罗拉多州丹佛附近的一个地方观测日食，他看到了一颗位于太阳西南3度的水星内的行星。他估计这颗星的亮度与星Cancri相同，星Cancri是一颗五等星，在全食时也能看到，距离这颗“行星”大约6到7分钟。Cancri和行星都非常接近太阳的中心。

沃森和斯威夫特都是杰出的观察家。沃森已经发现了20多颗小行星，而斯威夫特有几颗彗星是以他的名字命名的。两人都把他们假设的水星内部行星的颜色描述为“红色”。沃森报告说，它有一个明确的圆盘——不像星星，在望远镜里仅仅出当前的光点上——它的相位表明它正在接近上合。

这些只是所谓的水星内行星的更“可靠的观测”。在半个多世纪的时间里，许多其他的观察者试图找到这个假设的火神。许多错误警报都是由圆形太阳黑子引发的，它们与运行中的行星非常相似。日食时，靠近太阳的恒星被误认为是行星。为了调和不同的观测结果，一度至少假设了两颗水星内行星。

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