Điều đáng chú ý là ngày nay, những người yêu thiên văn nghiệp dư thậm chí có thể quan sát sao Thiên Vương bằng kính thiên văn đặt ngay tại sân sau nhà mình.
Vậy tại sao một hành tinh có thể quan sát bằng kính thiên văn nghiệp dư lại mất thời gian lâu đến vậy mới được phát hiện?
Và tại sao các nền văn minh cổ đại, vốn đã quan sát bầu trời trong hàng nghìn năm, lại không nhận ra sự tồn tại của sao Thiên Vương?
Sao Thiên Vương có thể nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng rất khó nhận ra
Câu trả lời nằm một phần ở độ sáng và vị trí đặc biệt của sao Thiên Vương trên bầu trời. Khi đạt độ sáng cực đại, hành tinh này vừa đủ khả năng được nhìn thấy bằng mắt thường trong điều kiện quan sát lý tưởng.
Tuy nhiên, người quan sát phải biết chính xác vị trí cần tìm và có bầu trời đủ tối.
Điều đó khiến sao Thiên Vương khác biệt với những hành tinh sáng như sao Kim, sao Hỏa, sao Mộc hay sao Thổ.
Các hành tinh này thường nổi bật trên bầu trời và dễ dàng thu hút sự chú ý của những người quan sát từ thời cổ đại.
Sao Thiên Vương ở xa Mặt Trời hơn nhiều và có độ sáng biểu kiến thấp hơn đáng kể.
Khi nhìn bằng mắt thường, nó gần như chỉ là một điểm sáng mờ giữa vô số ngôi sao.
Nếu không có phương pháp quan sát đủ chính xác để theo dõi chuyển động của nó, một nhà thiên văn cổ đại gần như không có lý do rõ ràng để cho rằng đó là một hành tinh.
Trước khi kính thiên văn ra đời vào khoảng thế kỷ 16, việc quan sát sao Thiên Vương chắc chắn vô cùng khó khăn.
Ngay cả nếu một người tình cờ nhìn thấy hành tinh này vào thời điểm thích hợp, khả năng cao họ sẽ cho rằng đó chỉ là một ngôi sao.
Điểm quan trọng nằm ở chỗ việc “nhìn thấy” một vật thể không đồng nghĩa với việc “phát hiện ra một hành tinh”.
Mặt khác, hành tinh này di chuyển rất chậm trên quỹ đạo so với các sao nền, khiến người xưa nhầm tưởng nó chỉ là một ngôi sao bình thường thay vì một hành tinh.
Các nhà thiên văn cổ đại đã lập nhiều danh mục sao và quan sát chuyển động của các thiên thể trên bầu trời.
Họ có thể nhận ra những vật thể có chuyển động khác với các ngôi sao cố định.
Chính đặc điểm này giúp con người từ rất sớm nhận biết các hành tinh sáng trong Hệ Mặt Trời.
Nhưng với sao Thiên Vương, nhiệm vụ trở nên khó khăn hơn rất nhiều.
Để xác định một điểm sáng mờ là hành tinh, các nhà thiên văn phải quan sát nó nhiều lần trong một khoảng thời gian dài và nhận ra rằng nó thay đổi vị trí so với các ngôi sao nền.
Nếu chỉ quan sát bằng mắt thường, việc theo dõi một vật thể mờ như vậy sẽ cực kỳ khó khăn.
Một hệ thống kính thiên văn hiện đại còn có các giá đỡ chuyên dụng giúp nhà quan sát theo dõi chính xác chuyển động của các thiên thể khi Trái Đất tự quay.
Những công cụ như vậy giúp việc xác định quỹ đạo của các vật thể trở nên dễ dàng hơn nhiều so với phương pháp quan sát thủ công thời cổ đại.
Vì vậy, ngay cả khi sao Thiên Vương từng lọt vào tầm mắt của các nhà thiên văn cổ đại, việc chứng minh rằng nó là một hành tinh sẽ là một thử thách rất lớn.
Một yếu tố khác cũng đóng vai trò quan trọng: mục tiêu nghiên cứu của các nhà thiên văn cổ đại.
Trong phần lớn lịch sử thiên văn học trước thời kính thiên văn, các nhà quan sát tập trung chủ yếu vào những ngôi sao, các chòm sao và những thiên thể sáng có thể dễ dàng nhận diện bằng mắt thường.
Việc lập bản đồ bầu trời và xây dựng danh mục các ngôi sao có ý nghĩa đặc biệt đối với thiên văn học cổ đại. Những quan sát này cũng phục vụ lịch pháp, hàng hải, nông nghiệp và nhiều hoạt động khác.
Trong bối cảnh đó, một điểm sáng cực kỳ mờ, trông gần như không khác một ngôi sao, lại nằm rất xa trên bầu trời không phải là mục tiêu dễ dàng thu hút sự chú ý.
Đó là lý do sao Thiên Vương có thể đã nhiều lần được con người quan sát mà vẫn không được nhận diện đúng bản chất.
Kính thiên văn xuất hiện và sao Thiên Vương nhanh chóng được phát hiện
Điều đáng nói là ngay khi kính thiên văn xuất hiện, sao Thiên Vương bắt đầu được quan sát.
Nhà thiên văn học người Anh John Flamsteed được cho là người đầu tiên quan sát vật thể mà ngày nay chúng ta gọi là sao Thiên Vương. Năm 1690, ông ghi nhận nó trong danh mục thiên văn dưới tên một ngôi sao là 34 Tauri.
Sau đó, nhiều nhà thiên văn khác cũng quan sát vật thể này nhưng tiếp tục xem nó là một ngôi sao.
Điều này cho thấy việc có kính thiên văn vẫn chưa lập tức giải quyết được bài toán.
Kính thiên văn giúp sao Thiên Vương trở nên dễ quan sát hơn, nhưng để nhận ra nó là một hành tinh, các nhà thiên văn vẫn cần xác định chuyển động của vật thể và loại trừ khả năng đó chỉ là một ngôi sao.
Bước ngoặt xảy ra vào ngày 13/3/1781, khi nhà thiên văn học người Anh Sir William Herschel quan sát vật thể này.
Herschel nhận thấy nó có những đặc điểm khác với một ngôi sao thông thường. Tuy nhiên, điều thú vị là ngay cả ông cũng không lập tức nhận ra đây là một hành tinh mới. Ban đầu, Herschel cho rằng mình đang quan sát một sao chổi.
Sau quá trình quan sát và phân tích chuyển động của vật thể, các nhà thiên văn mới đi đến kết luận rằng đây thực sự là một hành tinh chưa từng được biết đến trong Hệ Mặt Trời. Nó sau đó được đặt tên là Uranus, tức sao Thiên Vương.
Việc ngay cả một nhà thiên văn sử dụng kính thiên văn cũng có thể nhầm sao Thiên Vương với sao chổi cho thấy mức độ khó khăn của việc nhận diện hành tinh này.
(Theo BBC Skyatnightmagazine, Earthsky)
