水內行星

intra-Mercurial planet

行星公轉橢圓軌道的近日點在不斷移動，這種現象稱為近日點進動。水星的近日點進動每世紀達5,601″左右。在考慮其他行星對水星軌道的攝動后，水星近日點還有每世紀約 43″的反常行動。

十九世紀中葉就已測得水星近日點的反常進動為每世紀 38″。儘管此值和實際值之間還存在著偏差，但這種反常進動的存在已被肯定。這種現象在當時從理論上還無法解釋。後來由於發現海王星的啟發，法國天文學家勒威耶設想在水星內側還存在一個行星，這個未知行星對水星的攝動，引起了每世紀43″的近日點進動，這個假說曾為許多人所贊同。如果存在水內行星，它必然非常靠近太陽，從地球上看，它和太陽同起同落，所以平時無法觀測到它，惟有在日全食時，拍攝太陽周圍的天空照片，才有希望發現。可是，多少次日全食的觀測都未找到水內行星。二十世紀初，愛因斯坦的相對論巧妙地解釋了水星近日點進動問題，而且其觀測值與理論值之間符合得很好。這樣，似乎可以說，不會存在像水星那樣大小的水內行星了。可是，近年來，人們還是不願放棄在日全食時尋覓未知行星的絕好機會。1970年 3月7日在墨西哥和1973年6月30日在非洲發生日全食時，有些觀測者曾發出了已觀測到水內行星的通報，但沒有得到證實。

19世紀中葉人們發現在扣除了其他行星的影響后，水星的近日點每世紀會向東前進43″，因受發現海王星啟發，多數人認為這是因存在水內行星所致。法國天文學家U.勒威耶甚至幾次作了預報，為它準備了“火神星”的名字。即使到今天，搜尋水內行星仍常是日全食觀測的一個重要課題，1973年兩個比利時天文學家聲稱發現了它。實際上，這種進動早在20世紀初A.愛因斯坦已用廣義相對論作了圓滿的解釋，理論與觀測十分吻合，因此現代天文學家基本上否認了它存在的可能。

但也不排除，可能水內行星因為某種力量，一直是水內行星被水星阻擋。

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在1860年海王星被觀測到之前，法國的數學家勒威耶和亞當斯就已經預測了它的位置。這一準確預測表明有關水星的運動偏差或許是由於水星的內部行星或是在水星的運行軌道內存在著第二個小行星帶引起的。而這些只有在它們經過太陽或在日全食的時候才有可能被觀測到。在Zurich的太陽資料中心的Prof. Wolf曾經在太陽上看到一些可疑的小點，另一個天文學家也曾看到一些相似的東西。一共二十四個點，看來與水星的內部行星軌道十分匹配，一個的運行周期為26天，另一個為38天。

1859年，勒威耶收到一封屬名為Lescarbault的天文業餘愛好者的來信，信上說他在1859年3月26日在太陽上觀測到一個黑圓點，看來似乎是一顆行星通過太陽表面。他看這個黑點在一個小時零一刻鐘的時間內，移動了相當於太陽直徑四分之一的距離。Lescarbault估計它的軌道傾角在5.3到7.3度之間，它中心點的經度約為183度，它的離心率“十分大”，它通過太陽的時間為四小時又三十分。勒威耶研究這一觀測結果，並計算出它的自轉周期為19天又7個小時，離太陽距離為0.1427天文單位，傾角為12度10分，中心點為12度59分。它的直徑比水星小，質量約為水星的十七分之一。由於它太小了，因而無法計算出它的軌道與水星軌道的偏差，但或許這是在水星內的小行星帶中最大的一顆。勒威耶傾注了所有的精力在這個黑點上，並命名它為Vulcan（火神）。

在1860年發生了一次全日食。勒威耶動員所有的法國以及其他國家的天文學家去找尋Vulcan，但卻無人尋得。勒威耶開始更傾向於Wolf的“太陽黑子”的解釋了，並且這種猜測在1877年勒威耶逝世之前便得到了更多有力的證據。在1875年4月4日，一位德國天文學家H. Weber在太陽上看到一個圓點。值得注意的是，勒威耶的計算表明Vulcan可能在那年的4月3日經過，而Wolf發現那個周期為38天的行星也可能在那個時候出現。這個“圓點”當時被設在格林威治和馬德里的天文台拍攝下來。

在1878年7月29日的日食之後，也曾有過一陣騷動，兩個觀測者聲稱在太陽附近看到小的亮的圓盤狀物體，而這物體只可能是在水星內軌道上運行的小行星：J.C Watson (密歇根大學的天文教授)確信發現了兩顆水星的內部行星！Lewis Swift (1992年回歸的Swift-Tuttle彗星的發現者)也認為他看到那顆星就是Vulcan。但他所看到的星的位置卻與Watson所看到的位置完全不同。另外，無論是Watson還是Swift所看到的，都不符合勒威耶或是Lescarbault對Vulcan的描述。

自此以後，儘管天文學家在全日食時仍竭力觀測，卻再也沒有看到Vulcan。在1916年愛因斯坦出版了《廣義相對論》，書中沒有依靠引進未知的水星內部行星便解釋了水星運行軌道偏差的原因（根據廣義相對論的觀點，質量產生引力場，質量越大引力場越強，引力場也是一種質量，這一質量產生了較小的引力場，引起了水星軌道的偏差。類似於電磁波的發散，電場與磁場的相互轉變。－－譯註）。在1929年的5月，波茨坦人Erwin Freundlich拍攝了整個全日食的照片，並且仔細研究這些照片，再於六個月後拍攝了太陽周圍的照片，發現在太陽附近並沒有比九等星更亮的天體了。

但是，過去人們看到的又是什麼呢？Lescarbault不可能去編造一個“童話”，勒威耶也不可能無道理地相信他。或許Lescarbault當時碰巧看到了一顆正在地球軌道上運行的，離地球十分近的小行星，而那顆小行星在當時還未被人知曉，所以導致Lescarbault產生的唯一解釋便是這是水星的一顆內軌道行星。而至於Swift和Watson或許是觀察時比較匆忙，而錯把某些恆星認成Vulcan。

在1970～1971年，"Vulcan"又再次被提起，原因是一些觀測者認為他們在全日食時探測到了一些在太陽附近的微弱的光。但這也可能只是一些暗淡的彗星。後來人們確實看到了這幾顆彗星，而它們由於運行軌道離太陽過近而撞上了太陽。