Fünf Tage hatte der Brief aus Paris gebraucht, der am Mittwoch, dem 23. 9. 1846, in Berlin eintraf – eine für die damalige Zeit respektable Leistung. Abgeschickt hatte ihn der französische Astronom Urbain Le Verrier (1811 – 1877), gerichtet war er an Johann Gottfried Galle. Galle (1812 – 1910) hatte zuvor seine Doktorarbeit an Le Verrier geschickt, die sich mit dem dänischen Astronomen Ole Römer befasste. Römer hatte 1676 mit einfachsten Mitteln, aber einer genialen Idee, erstmals die Lichtgeschwindigkeit bestimmt – vor ihm war niemand auf die Idee gekommen, das Licht überhaupt eine Geschwindigkeit haben könnte. Le Verrier bedankte sich für die Zusendung und schloss mit einer Bitte: ob er nicht „einige Augenblicke der Durchforstung einer Region des Himmels widmen“ könne, denn dort gebe es möglicherweise einen Planeten zu entdecken.

Da waren’s nur noch sechs

Seit dem Altertum bis hin zu Kopernikus kannte man sieben Planeten: Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn, dazu den Mond und die Sonne, die ebenfalls mitgezählt wurden – schließlich drehten sich, wie man glaubte, alle diese Himmelskörper um die Erde als Mittelpunkt. Daraus leitete man ab, dass die Zahl „7“ eine besondere, eine heilige Zahl sei. Dann kam Nikolaus Kopernikus und stieß im Jahre 1514 die Erde von ihrem Thron: nicht mehr sie, sondern die Sonne stand im Mittelpunkt, auch der Mond verlor seinen Status, die Erde wurde zu einem ganz gewöhnlichen Planeten, davon gab es nun sechs.

Bis 1781. Am 13. März 1781 gegen halbzehn Uhr abends nämlich richtete der aus Hannover stammende Musiker und Hobbyastronom Wilhelm Herschel sein selbstgebautes Spiegelteleskop an den Himmel. Im Sternbild Zwillinge entdeckte er ein kleines Scheibchen, das nicht in den Sternkarten enthalten war. Und dieses Scheibchen bewegte sich vor dem Hintergrund der Fixsterne. Herschel dachte zunächst an einen Kometen, doch Berechnungen der Umlaufbahn zeigten schnell, dass es sich um einen Planeten handelte – Herschel hatte auf einen Schlag die Größe des Sonnensystems verdoppelt, er hatte den Planeten Uranus entdeckt, die Zahl der Planeten stieg wieder auf sieben. Sechs Jahre später entdeckte er auch die ersten beiden – von mittlerweile 27 – Uranusmonden, Titania und Oberon.

Uranus spielt falsch - aber warum?

Alle Himmelsereignisse – ob Planetenbahnen, Sonnen- und Mondfinsternisse oder die Venusdurchgänge vom Juni 2012 und Dezember 2117 – lassen sich normalerweise auf Jahrhunderte oder gar Jahrtausende vorausberechnen, dafür sorgen die ehernen Gesetze der Himmelsmechanik, die Johannes Kepler in den Jahren 1609 und 1619 entdeckte. Doch Uranus wollte sich nicht an die Keplerschen Gesetze halten; mal lief er zu schnell, mal zu langsam – wie eine Uhr, die mal vor-, mal nachgeht.

So hatte der Direktor der Pariser Sternwarte, Alexis Bouvard, in mühevoller Kleinarbeit – Computer gab’s ja noch nicht - die Uranusbahn vorausberechnet, doch die Abweichungen zu seinem Standort wurden immer größer. Andere Astronomen rechneten nach, konnten aber keine Fehler finden. Langsam dämmerte einigen Astronomen: Sollte für die Bahnstörungen etwa eine weiterer, ein noch unbekannter achter Planet verantwortlich sein, der mit seiner Schwerkraft an Uranus zerrte?

Le Verrier und Adams berechnen den Standort des gesuchten Planeten - an ihrem Schreibtisch

Unabhängig voneinander kamen Urbain Le Verrier, der eigentlich Mathematiker war, und der englische Astronomiestudent John Coach Adams auf die Idee, dass man aus den Störungen die Position de unbekannten Planeten berechnen könne. Beide machten sich, ohne voneinander zu wissen, an die Arbeit.

Am 1. Juni und noch einmal detaillierter am 31. August 1846 stellte Le Verrier seine Berechnungen vor der Pariser Akademie der Wissenschaften vor. „Hypothetischer Planet außerhalb der Uranusbahn“, so der Titel seines Vortrags. Nur auf diese Weise ließen sich die Bahnstörungen erklären. Der Planet müsse 39 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt, 32 mal schwerer als die Erde sein und die Sonne in 144 Jahren umkreisen. (Eine Astronomische Einheit ist die mittlere Entfernung der Erde von der Sonne.) Mehr noch, er müsse sich ziemlich genau in der Ekliptik – der Ebene der Erdbahn – befinden, eine Helligkeit von 9m haben und stehe im September bei 326° ekliptikaler Länge im Sternbild Wassermann. Dann bat er die anwesenden Astronomen darum, nach diesem Planeten zu suchen.

Hochmut kommt vor dem Fall, oder: Wie verpasse ich den Weltruhm?

Doch die dachten gar nicht daran. Man applaudierte höflich über die interessanten Gedankengänge des Herrn Le Verrier, sich auf die nervtötende und zeitraubende Suche zu machen, das mochte niemand – schließlich gibt es Tausende von Himmelskörpern 9. Größe, auch in dem Gebiet, das Le Verrier genannt hatte. Da gab es am Himmel ja nun wahrlich interessantere Erscheinungen. Adams in England erging es freilich nicht besser: Der informierte den Leiter der Sternwarte in Cambridge und den Direktor des berühmten Observatoriums in Greenwich, der gleichzeitig Königlicher Astronom war. Aber die Berechnungen eines unbekannten Studenten ernst nehmen? Naja, vielleicht nächstes Jahr, wenn wir mal Zeit haben.

In dieser Situation erinnerte sich Le Verrier an Galle. Der war kein ganz Unbekannter in der Astronomenszene und galt als hervorragender Beobachter, hatte er doch zuvor schon den innersten Ring des Saturn und drei Kometen entdeckt. Und Le Verrier wusste auch, dass in Berlin ein Teleskop aus der Werkstatt Joseph von Fraunhofers stand – die galten damals als die besten der Welt. Gut, dass er Galle wegen der Überlassung seiner Doktorarbeit ohnehin noch einen Brief schuldete.

Innerhalb einer Stunde fand Galle den neuen Planten – nur 1° vom vorhergesagten Standort entfernt

So angesehen Galle auch bereits war: wenn er ein Teleskop benutzen wollte, musste er zuvor den Direktor der Sternwarte, Johann Franz Encke, fragen. Der feierte zufällig an diesem 23. September seinen 55. Geburtstag, die Stimmung war gelöst, und Galle konnte mit der Suche beginnen. Dabei half ihm der Student Heinrich d’Arrest. Damals erschienen gerade die Berliner Akademischen Sternkarten, und eine solche Sternkarte des betreffenden Gebiets war kurz zuvor von Carl Bremiker angefertigt worden, aber noch nicht im Handel erhältlich. Mit dieser Karte durchmusterten beide des Gebiet: Galle sagte die Sterne an, d’Arrest verglich sie mit der Karte.

Plötzlich rief d’Arrest aus „Dieser Stern ist nicht auf der Karte!“ Sofort eilte Encke herbei, die Position des neuen Himmelskörpers wurde wieder und wieder vermessen, um sicher zu sein, das kein Irrtum vorlag. Nur 1° - etwa zwei Vollmonddurchmesser – lag er von der vorhergesagten Position entfernt. Aber bewegte sich das Scheibchen auch? Nur dann nämlich konnte man sicher sein, dass es sich tatsächlich um einen Planeten handelte. Notgedrungen musste man den nächsten Abend abwarten – tatsächlich hatte er sich bewegt.

Fortsetzung - Teil 2

Quellen:

Tom Standage: Die Akte Neptun. Die abenteuerliche Geschichte der Entdeckung des 8. Planeten, Campus Verlag, Frankfurt/New York 2000, ISBN 978-3593366760

Morton Grosser: Entdeckung des Planeten Neptun. Suhrkamp, Frankfurt a. Main 1970.

Kosmos Himmelsjahr – Sonne Mond und Sterne im Jahreslauf, Franck-Kosmos, Stuttgart, verschiedene Bände