在发现海王星的过程中,科学家主要经历了哪些科学探究过程?

在发现海王星的过程中,科学家主要经历了哪些科学探究过程?
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在天王星被发现后,人们注意到它的轨道与根据牛顿理论所推知的并不一致.因此科学家们预测存在着另一颗遥远的行星从而影响了天王星的轨道.Galle和d'Arrest在1846年9月23日首次观察到海王星,它出现的地点非常靠近于亚当斯和勒威耶根据所观察到的木星、土星和天王星的位置经过计算独立预测出的地点.一场关于谁先发现海王星和谁享有对此命名的权利的国际性争论产生于英国与法国之间（然而,亚当斯和勒威耶个人之间并未有明显的争论）；现在将海王星的发现共同归功于他们两人.后来的观察显示亚当斯和勒威耶计算出的轨道与海王星真实的轨道偏差相当大.如果对海王星的搜寻早几年或晚几年进行的话,人们将无法在他们预测的位置或其附近找到它.
仅有一艘宇宙飞船旅行者2号于1989年8月25日造访过海王星.几乎我们所知的全部关于海王星的信息来自这次短暂的会面.
1989年8月25日,旅行者2号探测器飞越海王星,这是人类首次用空间探测器探测海王星.它在距海王星4827千米的最近点与海王星相会,从而使人类第一次看清了远在距离地球45亿千米之外的海王星面貌.它发现了海王星的6颗新卫星,使其卫星总数增至8颗；首次发现海王星有5条光环,其中3条暗淡、2条明亮.从旅行者2号拍摄的6000多幅海王星照片中发现,海王星南极周围有两条宽约4345千米的巨大黑色风云带和一块面积有如地球那么大的风暴区,它们形成了像木星大红斑那样的大黑斑.这块大黑斑沿中心轴向逆时针方向旋转,每转360°需10天.海王星也有磁场和辐射带,大部分地区有像地球南北极那样的极光.海王星的大气层动荡不定,大气中含有由冰冻甲烷构成的白云和大面积气旋,跟随在气旋后面的是时速为640千米的飓风.海王星上空有一层因阳光照射大气层中的甲烷而形成的烟雾.
旅行者2号还飞向海卫一进行了考察,发现海卫一确是太阳系中惟一一颗沿行星自转方向逆行的大卫星,也是太阳系中最冷的天体.它比原来想像的更亮、更冷和更小,表面温度为-240℃,部分地区被水冰和雪覆盖,时常下雪.上面有3座冰火山,曾喷出过冰冻的甲烷或氮冰微粒,喷射高度有时达32千米.海卫一上可能存在液氮海洋和冰湖,到处都有断层、高山、峡谷和冰川,这表明海卫一上可能发生过类似的地震.海卫一上有一层由氮气组成的稀薄大气层,它的极冠被冻结的氮形成一个耀眼的白色世界.
由于冥王星的轨道极其怪异,因此有时它会穿过海王星轨道,自1979年以来海王星成为实际上距太阳最远的行星,在1999年冥王星才会再次成为最遥远的行星.
伽利略在1612年12月28日首度观测并描绘出海王星,1613年1月27日又再次观测,但因为观测的位置在夜空中都靠近木星（在合的位置）,这两次机会伽利略都误认海王星是一颗恒星.相信是恒星,而不相信自己的发现,是因为1612年12月第一次观测的,海王星在留转向退行的位置,因为刚开始退行时的运动还十分微小,以至于伽利略的小望远镜查觉不出位置的改变.
在1821年,Alexis Bouvard出版了天王星的轨道表,随后的观测显示出与表中的位置有越来越大的偏差,使得Bouvard假设有一个摄动体存在.在1843年约翰·柯西·亚当斯计算出会影响天王星运动的第八颗行星轨道,并将计算结果皇家天文学家乔治·艾里,他问了亚当斯一些计算上的问题,亚当斯虽然草拟了答案但未曾回复.
勒维耶,用数学发现海王星的人.在1846年,法国工艺学院的天文学教师勒维耶,在得不到同袍的支持下,以自己的热诚独立完成了海王星位置的推算.但是,在同一年,约翰·赫歇耳也开始拥护以数学的方法去搜寻行星,并说服詹姆斯·查理士着手进行.
在多次耽搁之后,查理士在1846年7月勉强开始了搜寻的工作；而在同时,勒维耶也说服了柏林天文台的约翰·格弗里恩·伽勒搜寻行星.当时仍是柏林天文台的学生达赫斯特（Heinrich d'Arrest）表示正好完成了勒维耶预测天区的最新星图,可以做为寻找新行星时与恒星比对的参考图.在1846年9月23日晚间,海王星被发现了,与勒维耶预测的位置相距不到1°,但与亚当斯预测的位置相差10°.事后,查理士发现他在8月时已经两度观测到海王星,但因为对这件工作漫不经心而未曾进一步的核对.
由于有民族优越感和民族主义的作祟,使得这项发现在英法两国余波荡漾,国际间的与论最终迫使勒维耶接受亚当斯也是共同的发现者.然而,在1998年,史学家才得以重新检视天文学家Olin Eggen遗产中的海王星文件（来自格林威治天文台的历史文件,明显是被Olin Eggen窃取近卅年,在他逝世之后才得重见天日.）,在检视过这些文件之后,有些史学家认为亚当斯不应该得到如同勒维耶的殊荣.