对太阳系的深入研究
大型反射式天文望远镜和消色差折射望远镜的发展大大帮助了天文学家对太阳系的深入观测，他们最关心的天体之一便是月亮。1839年，比尔(1790-1850年，德国）和马德勒尔(1794-1874年，德国）根据观测资料重新绘制了月面图，他们正确地推测出月亮是一个无水、无空气、无生命的天体。
从1830年到1840年，比尔和马德勒尔对火星作了10年观测，他们在此基础上绘成了火星全图，并在图上标有经纬度线。1868年，普罗克托(1837-1888年，英国）根据新的观测结果重新绘制了火星图，他把图上微红的区域定义为陆地，把广阔的暗蓝色部分定义为海洋。1876年，弗拉马利翁(1842-1925年，法国）描绘了十分详尽的火星图。后来，人们才注意到火星上有季节的变化，因为火星上那些斑痕的形状和色泽在不同季节里有明显的变化。人们还注意到火星和地球一样也存在极冠，极冠随季节消长。火星与地球的相似引起了天文学家的极大兴趣。
海王星的发现是19世纪行星研究的重要成就。早在17世纪天王星就被多次观测过，布瓦尔(1763-1843年，法国）根据这些观测数据，在1821年编出天王星运行表。但他的表与1821年以后和1781年以前的观测值不相符，到1848年与观测值在黄经度上偏差达2′之多。有人认为可能在天王星之外还有一个未曾发现的行星，它有时扰乱了天王星的正常运行。英国青年数学家亚当斯(1819-1892年）经过5年计算，在1845年计算出了这颗行星的轨道，他希望格林威治天文台帮助寻找这颗星，但没有得到响应。几乎同时勒维烈(1811-1877年，法国）也在研究天王星的反常运动。1846年他计算出这颗未知行星的轨道参数，同时将结果通知柏林天文台的加勒(1812-1910年，德国）。加勒当晚就用望远镜在勒维烈预告的位置附近找到了这颗行星，海王星就这样被发现了。
海王星是天文学史上首次由理论计算预测到的天体，它是摄动理论的伟大胜利。勒维烈受此鼓励决定重新计算太阳系各大行星的运动轨道，并编制新的星历表。但是这一工作并不完美，其中最重要的误差是水星近日点在每世纪里比牛顿理论推算的结果多前进了38″，勒维烈以为在水星轨道内必然还有一颗未知的行星，但是后来始终未能找到它，直到本世纪初广义相对论提出后，水星近日点的反常运动才得到合理的解释。
太阳系中，彗星也是引人注意的现象。由于18世纪对彗星轨道的成功计算，使得这方面的研究工作十分活跃。1818年，恩克(1791-1865年，德国）计算了一颗当年发现的彗星轨道，轨道周期是3年零106天，他还认为这颗星与1786、1795、1805年观测到的彗星是同一颗星。这颗彗星就定名为恩克彗星。此后，恩克彗星总是如预计一样如期而至，成为哈雷彗星之后第二颗按预测回归的例子。1828年，当恩克彗星接近太阳时，慧头逐渐变小，人们于是猜测它是否在宇宙中失去了一些物质。这一现象直到本世纪中期才得到合理的解释。
1826年，比拉(1782-1856年，奥地利）发现了一颗彗星，后来定名比拉彗星。桑提尼(1784-1877年）在计算时考虑了地球、木星和土星的引力引起的摄动，从而得出比拉彗星在1832年11月27日经过近日点，他的计算与实际的误差仅有12小时。1846年1月13日，人们发现这颗彗星突然分裂成二颗星，每一颗都有核和发，逐渐分离开来。1852年，当它们回归时彼此已相距240万公里，但到1865年比拉彗星却失去下落。1872年11月27日的夜晚，当地球恰好通过比拉彗星轨道时，却下落了一夜的流星雨，有大约16万颗流星划破了夜空，它们似乎来自同一个点。流星雨在1885年还下过两场，此后不复见到。天文学家们证明，这是比拉彗星所分开成的碎片，在轨道上继续绕太阳转动，其中一部分碎片为地球吸收进入大气层形成的壮观景象。
直到18世纪末，人们对太阳还不大了解。银河系理论的创始人W.赫歇尔甚至说太阳上有植物和居民存在，太阳光是由太阳的外层大气发出来的，黑子是大气的孔隙等等，这些错误延续到19世纪中叶。这以后，天文学家加强了对太阳黑子的观测和研究，其中德国一位药剂师施瓦布(1789-1875年）每天坚持统计黑子的数目，自1826年起持续了10多年。他终于发现，黑子出现的频数以10-11年为一变化周期。到1861年，他积累的资料已经超过二个周期，这才引起人们的注意。天文学家卡伦顿(1826-1875年，英国）自1853年起也开始系统观测太阳黑子，他发现以日面上不同纬度统计的黑子为基准判断出的太阳自转周期并不一致，他认为这说明太阳不象一个转动着的固体球，太阳的表面似乎更象流体。卡伦顿还发现黑子的位置也存在周期性变化；开始时黑子的平均纬度约35°，数目也少，结束时，平均纬度是5°。这些发现为德国天文学家证实。
同一时期，人们也观测了地磁场的变化。1851年，拉蒙特(1805-1879年，英国）发现地磁场不仅在一天里作周期性的变化，而且还存在以10年为一个周期的变化。这两种平行发生的现象，使人们认识到太阳黑子对地磁场存在影响，当然他们一时还不能理解这种关系的本质是什么。
日食观测也是研究太阳的手段之一。18世纪，人们已发现在黑暗日轮周围有明亮的环和赤色的火焰。在1848年7月8日的日全食观测中，人们着重研究了这一现象，他们把火焰叫日珥，把亮环叫日冕。1851年，人们拍下了日冕的第一张照片，从此开创了用照相术研究日全食的方法。研究结果表明，这些光辉是由太阳高层大气对日光的漫射和高温气体的运动造成的。
19世纪里关于太阳的研究虽然只取得了一些初步结果，但却为日后关于太阳结构的研究铺平了道路。
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