Sisu
Astronoom William Herschel avastas Uraani 1781. aastal. See oli esimene teleskoobi abil avastatud planeet ja esimene, mida polnud iidsetest aegadest pidevalt jälgitud. Selle avastamisele järgnenud aastatel jälgisid astronoomid uut planeeti väga hoolikalt. Nad avastasid selle orbiidil häiringud, millest mõned olid seletatavad tuntud planeetide nagu Jupiter ja Saturn gravitatsiooniliste mõjudega, teised viisid seni tundmatu planeedi Neptuuni avastamiseni.
Päikesesüsteemi dünaamika
Uraani avastamise ajaks olid päikesesüsteemi dünaamikat reguleerivad füüsikalised seadused väga hästi mõistetavad. Ainus kaasnev jõud on gravitatsioon, mida saab kombineerida Newtoni liikumisseadustega, et saada planeetide orbiitide terviklik matemaatiline kirjeldus. Saadud võrrandid on äärmiselt ranged, võimaldades suure täpsusega ennustada planeedi liikumist üle taeva. Seda oli juba varem teadaolevate planeetide jaoks tehtud ja Uraani jaoks tehti seda kahe aasta jooksul pärast selle avastamist.
Orbitaalide erinevused
Algselt näis Uraani liikumine ennustusi väga hästi vastavat. Järk-järgult hakkas aga planeedi vaadeldav asukoht oma eeldatavast asukohast erinema. 1830. aastaks oli lahknevus planeedi läbimõõdust enam kui neli korda suurem ja seda ei saanud enam eirata. Üks seletus, mida mõned astronoomid soosisid, oli see, et Newtoni raskusjõu formuleerimine oli ekslik, mille tulemuseks olid ennustused, mis olid ligikaudsed, kuid mitte täpselt õiged. Ainus muu võimalus oli see, et tundmatu objekt tiirles kuskil Päikesesüsteemi ülemjooksul.
Uue planeedi ennustamine
Uraani orbiidi algsetes arvutustes võeti arvesse kõigi Päikesesüsteemis teadaolevate objektide gravitatsioonilisi efekte. Esmane mõju oli päikeselt, kuid hiiglaslikelt planeetidelt Jupiterilt ja Saturnilt tekkisid häirivat mõju. Täheldatud lahknevus viitas sellele, et Uraani orbiidist kaugemal oli veel üks suur planeet, mis ootab avastamist. Teoreetiliselt võiks selle avastamata planeedi orbiidi arvutada mõistliku täpsusega, tuginedes vaadeldavatele häiringutele Uraani positsioonis. Need arvutused viis 1843. aastal läbi inglise astronoom John Couch Adams, kuid kahjuks ei tunnustatud nende olulisust Inglismaal.
Neptuuni avastus
Adamsiga väga sarnaste arvutuste tegi veidi aega hiljem prantsuse teadlane Urbain Le Verrier. Le Verriersi figuure kasutades avastasid Berliini observatooriumi astronoomid ennustatud planeedi 1846. aastal ja sellele anti hiljem Neptuuni nimi. Pärast Neptuuni avastamist ja ka 20. sajandisse tekkis poleemika, kas selle olemasolu seletas täielikult Uraani orbiidi orbiidi jäävaid häiringuid. Kuid enamik tänapäeva astronoome usub, et see on tõepoolest nii.