Pohled na naši Sluneční soustavu se v průběhu věků měnil. V minulosti bylo dokonce období, kdy podle tehdejších poznatků měla Sluneční soustava planet několik desítek.
Sluneční soustava
Planeta, nebo planetka?
Ve starověku se planetami nazývaly všechny objekty, které se dlouhodobě pohybovaly po obloze. Jednalo se o Slunce, Měsíc a tehdy známé planety – Merkur, Venuši, Mars, Jupiter a Saturn. Pojmenování „planeta“ vzniklo z řeckého výrazu πλανήτης, (planétés), což se dá přeložit jako tulák. Tak se totiž tato tělesa jevila našim předkům, když „bloudila“ po zdánlivě neměnném hvězdném pozadí. Podle tehdejších představ tedy měla Sluneční soustava sedm planet.
S příchodem vědecké revoluce v 16. a 17. století se ukázalo, že Slunce je jiným typem tělesa, a naopak naše Země také patří mezi planety. Trochu potíž byla s Měsícem a situaci ještě zkomplikoval vynález dalekohledu. Pomocí něj byly do roku 1700 objeveny čtyři měsíce Jupiteru a pět u Saturnu. Ty byly zpočátku označovány jako „satelitní“ nebo „sekundární planety“. Časem se pro ně ustálilo zkrácené pojmenování „satelit“, ale řada vědců je stále považovala za jistý druh planet a tento koncept byl definitivně opuštěn až ve dvacátých letech minulého století.
Titan, Saturnův největší měsíc, jako by byl „navlečený“ na prstenec (srpen 2012)
My si ale trochu ulehčíme práci a tyto sekundární planety budeme ignorovat. Museli bychom totiž počty planet měnit při každém dalším objeveném měsíci. Když je vynecháme, dospějeme k tomu, že kolem roku 1700 bylo známo šest „skutečných“ planet: Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter a Saturn.
Astronomové jsou tvorové zvídaví, a proto mimo jiné bádali nad tím, jestli neexistuje nějaká závislost, která by určovala střední vzdálenosti planet od Slunce. V roce 1766 s takovým pravidlem přišel německý astronom John Daniel Titius, když zřejmě vycházel z některých starších pramenů. O několik let později toto pravidlo upravil a rozšířil do širšího povědomí další německý astronom, Johann Elert Bode, a nyní se tento matematický postup nazývá Titiovo–Bodeovo pravidlo.
Toto pravidlo se dá zapsat několika způsoby, asi nejčastěji se používá a = 0,4 + 0,3 x 2n. Za „n“ se dosazují postupně hodnoty −∞, 0, 1, 2, 3, … a výsledkem je střední vzdálenost planety od Slunce v astronomických jednotkách. Jedna astronomická jednotka má velikost 149 597 870 700 metrů a podle její původní definice se jednalo o střední vzdálenost Země od Slunce. V současnosti je pevně definována v metrech, aby se vyloučily chyby měření a nemusely se brát v potaz gravitační i další vlivy, které by její hodnotu mohly měnit.
Když budeme do vzorce dosazovat výše uvedené hodnoty, dostaneme číselnou řadu, která velmi dobře odpovídá středním vzdálenostem všech tehdy známých planet. Největší rozdíl byl u Saturnu, ale ani u něj odchylka nepřesáhla pět procent. Zvláštní ale bylo, že v číselné řadě se vyskytovala jedna mezera. Číslu 2 odpovídal Mars, číslu 4 Jupiter, ale po dosazení čísla 3 vyšla hodnota 2,8 a v té vzdálenosti ani její blízkosti nebyl známý žádný objekt. Snad to některé astronomy podnítilo k pátrání po novém tělese, ale tehdy se nepodařilo žádné najít.
Rozšíření počtu planet ze šesti na sedm se dočkala naše Sluneční soustava až poněkud později. Zasloužil se o to britský astronom německého původu Frederick William Herschel, který 13. března 1781 objevil v souhvězdí Býka nové těleso, které zpočátku považoval za kometu. Další pozorování a výpočty dráhy ukázaly, že to není kometa, ale nová planeta, která dostala název Uran po řeckém prvním bohu nebes a zároveň ztělesnění oblohy. Střední vzdálenost od Slunce velmi dobře odpovídala dalšímu číslu v Titiovo–Bodeovo pravidle, odchylka byla pouhá dvě procenta.
Vypadalo to jako další důkaz, že pravidlo funguje a je správné. Zároveň ale znovu vyvstal problém, co udělat s nešťastnou „trojkou“ které neodpovídá žádný známý objekt. Objev Uranu dokázal, že mohou existovat i velká tělesa, která dosud astronomům unikala. Není tedy možné, že se mezi Marsem a Jupiterem pohybuje další planeta, která zatím nebyla z nějakého důvodu objevena?
