Naprendszerünk két külső bolygójának helyét a csillagászok az égi mechanika törvényei alapján íróasztaluk mellett számították ki, mielőtt a két bolygót bárki is látta volna.
Urbain Jean Le Verrier francia és J. C. Adams fiatal angol csillagász egymástól függetlenül az Uranus pályaháborgásait egy ismeretlen külső bolygó jelenlétének tulajdonították. E feltevés alapján számították ki helyét a csillagos égen. Le Verrier 1846. augusztus 31-én fejezte be számításait. Pár nappal később levelet írt Galle berlini csillagásznak, aki a levél érkezése napjának estéjén meg is találta a nyolcadik bolygót, a Neptunust a jelzett helyen.
Adamsnak nem volt szerencséje. Számításait a cambridge-i csillagvizsgáló intézetbe küldte be. Számításaival azonban fiatal kora miatt nem sokat törődtek. Levele végül Challis csillagász kezébe került, akit akkor az üstökösök kutatása kötött le. Mikor végre rászánta magát az ismeretlen bolygó keresésére, fáradozásai pontos csillagtérkép hiánya miatt hiábavalónak bizonyultak.
Az Uranus és Neptunus bolygómozgásában mutatkozó rendellenességeket a század elején több csillagász egy ismeretlen külső bolygó perturbációjával (zavaró hatásával) magyarázta. Ezek közé tartozott Percival Lowell (1855–1916) amerikai csillagász is, aki 1914-ben készült el pályaszámításával. A kilencedik bolygó kutatását több csillagvizsgáló intézet kezdte meg. Clyde Tombaugh csillagász az égboltnak éppen arról a részéről készített felvételeket, ahol a kilencedik bolygónak, Lowell számításai szerint, akkor tartózkodnia kellett. 1930 február 18-án ezeken a felvételeken fedezte fel a keresett bolygót, amely pár hónap múlva a Pluto nevet kapta.
A csillagászok négy évtized óta követik a Pluto mozgását a csillagos égen. Az időközben gyűjtött adatok egyre pontosabbá tették a bolygó pályájának a meghatározását. Jelenleg úgy tudjuk, hogy a Pluto tömege kisebb, mint a Földé. Amerikai csillagászok elektronikus számológéppel végzett számítások alapján kimutatták, hogy ahhoz, hogy az Uranusra és a Neptunusra kifejtett zavaró hatása megegyezzék a mért értékekkel, a Pluto tömegének a jelenleginél százszor nagyobbnak kellene lennie. Ekkora tömege van a Saturnusnak. Az ellentmondás megszüntetése céljából a csillagászok feltételezték, hogya Pluton túl nem is egy, hanem három ismeretlen bolygó kering a Nap körül. Az ezen az alapon számított pályaháborgások csaknem teljesen megegyeznek a mért perturbációkkal. Az így kapott eredmények valószínűvé teszik a Pluton túli bolygók létezését.
Halley Edmund (1656–1742) angol csillagász jelentős munkát fejtett ki az üstökösök kutatásában. Több mint húsz visszatérő üstökös pályáját számította ki. Felismerte, hogy az 1531-i, 1607-i és az 1632-i fényes üstökös pályája rendkívül hasonló. Feltételezte, hogy mindhárom alkalommal ugyanaz az üstökös tért vissza. Érdemeinek elismeréséül róla nevezték el ezt az üstököst.
A Halley-üstökös fényessége és csóvájának nagysága tekintetében messze kitűnik a szabad szemmel látható üstökösök közül. Legutóbb 1910. április 20-án volt napközelben. Legnagyobb fényessége idején csóvája szinte átfogta az egész eget. Az üstökösök csóváját rendkívül ritka gázok alkotják. Egy francia csillagász szellemes megjegyzése szerint az üstökös csóvája a látható semmi. Schwarzschild vizsgálata szerint a Halley-üstökös csóvájának 10 000 köbméterében annyi anyag van, mint egy likőröspohárnyi levegőben. Mikor ez az üstökös elvonult a Nap előtt, a napkorongon semmiféle árnyékot vagy elsötétedést nem lehetett észlelni. Még érzékeny spektroszkóp segítségével sem lehetett kimutatni az üstökös anyagát a napkorong előtt.
Joseph Brady amerikai csillagász abból a meggondolásból indult ki, hogy a rendkívül fényes, látványos üstökös régebbi visszatéréseinek szerepelnie kell a korabeli írásokban. A legrégibb feljegyzést i.e. 467-ből származó kínai krónikából sikerült azonosítania.
Pontos matematikai vizsgálatokkal elemezni kezdte a 76,03 évenként visszatérő Halley-üstökös pályáját. A legrégibb feljegyzés óta 31-szer kerülte meg a Napot igen elnyúlt ellipszis alakú pályán. A pálya perihéliuma (a Naptól mért legkisebb távolsága) 88 millió kilométer. Napközelben tehát a Venus és a Merkur pályája között halad el. A pálya aféliuma (a Naptól mért legnagyobb távolsága) kereken 5300 millió kilométer. Ilyenkor szorosan megközelíti az 5910 millió kilométer középtávolságban keringő Pluto pályáját.
Brady úgy találta, hogy a Halley-féle üstökös mozgásában bizonyos rendellenességek mutatkoznak, amelyeket a naprendszer ismert bolygóinak hatásával nem lehet megmagyarázni. A számítások ugyanis azt mutatták, hogy az üstökös minden visszatérése alkalmával négy nappal korábban, illetőleg négy nappal később kerül napközelbe annál az időpontnál, amelyben egy ismeretlen bolygó háborgató hatása nélküli pályán haladva meg kellene érkeznie. 1958-ban Brady megalkotta egy tíz bolygóból álló naprendszer modelljét. Az ismeretlen tizedik bolygó tömegét és a Naptól való középtávolságát úgy választotta meg, hogy a Halley-üstökösre gyakorolt zavaró hatása az észlelt perturbációt okozza. Naprendszer-modelljét elektronikus számológéppel ellenőrizte. Négy éves munka után az eredményeket ebben az évben közölte. (Megjegyzendő, hogy Brady nem az első azok közül, akik naprendszerünk tizedik bolygójának a létezését feltételezték. Rajta kívül sok csillagász, fizikus vagy éppenséggel amatőr próbálta bizonyítani, hogy a bolygórendszerünk szélén keringő égitestet csak azért nem lehet kimutatni, mert a rendelkezésünkre álló eszközök igen gyengék. Éppen az idén, januárban jelentette ki a mindössze 14 éves Graham Conrey angol „tudós”, hogy számításokkal igazolta az általa Poseidonnak elnevezett új bolygó létét. Miután Brady hipotézise a tudomására jutott, kijelentette, hogy az amerikaiak nem tettek mást, mint hogy az ő munkáit igazolták. Viszont mindenképpen Brady az, aki a bolygó keringésére és egyéb jellemzőire vonatkozó adatokat kiszámította és nyilvánosságra hozta. A szerk. megj.)
A tizedik bolygó tömege háromszor nagyobb a Saturnus tömegénél. Úgy látszik, hogy a Jupiternél kisebb óriásbolygóról van szó, amelynek tömege azonban 286-szor nagyobb a Földénél. A bolygó 9000 millió kilométer távolságban kering a Nap körül. Mint érdekességet lehet megemlíteni, hogy az általam módosított Titius-Bode szabály szerint (l. A Hét. 1972 30. sz.), amely a naprendszer bolygóinak közepes naptávolságára ad könnyen megjegyezhető értékeket, a még ismeretlen bolygó éppen akkora távolságban kering a Nap körül.
Keringési idejét a távolság ismeretében Kepler harmadik törvényéből számíthatjuk ki. Az ismeretlen óriási bolygó 464 földi nap alatt kerüli meg a központi égitestünket.
A bolygó pályasíkja a Föld pályájának síkjával (az ekliptika síkjával) 60 fokos szöget zár be. Az óriásbolygók pályasíkjának legnagyobb hajlásszögével eddig a Merkúr rendelkezett, ez is csak 7 fok volt.
A számítások legmeglepőbb eredménye az, hogy a tizedik bolygó a többi bolygóval ellentétes (retrográd) irányban kering a Nap körül. Brady számításai szerint az óriásbolygó a Földről jelenleg a Cassiopeia csillagkép irányában keresendő. Ebben a csillagképben igen sok fényes csillag van. A számítások szerint a tizedik bolygó rendkívül halvány csillagnak látszik. Ezért felismerése a fényes környezetben nehéz lesz. Remélhető azonban, hogy az égnek erről a részéről rendszeresen készített fényképek útján néhány év múlva bizonyítható lesz a tizedik bolygó létezése, minthogy elmozdul az álló csillagok között.
Egy bolygó felfedezését csak akkor tekinthetjük bizonyítottnak, ha a megfigyelt adatok alapján végzett pályaszámítás útján a bolygó helyét előre meg lehet határozni és a bolygót a jelzett helyen csillagászati távcsövekkel valóban meg is találják.
A két különböző irányból kiinduló számítások valószínűvé teszik a Pluton túli bolygó létezését. Úgy látszik, hogy naprendszerünk nagyobb lesz. Ennek lehetősége ma nyílt kérdés, amelyet az ismeretlen bolygó felfedezése dönt el végérvényesen.
Megjelent A Hét III. évfolyama 35. számában, 1972. szeptember 1-jén.
