因为星星就在那里：飞掠冥王星前人类如何苦寻太阳系边界

【编者按】

新视野号振奋人心地飞掠冥王星了。

今天我们想和你聊聊太阳系里的冥王星。

关于太阳系及其行星的故事的书不少，《那颗星星不在星图上：寻找太阳系的疆界》是可读性颇高的一本。太阳系的探险历史长久，研究枝杈极多，作者卢昌海能择重点而讲，讲科学和文学巧妙结合。比如，天王星早在1690年就被记录过，为何直到1781年才被发现？“海王星档案”隐藏了重大秘密吗？冥王星缘何会被降级？遥远的奥托云天体有可能被观测到吗？太阳会有伴星吗？

北京天文台研究员陈学雷总结说，“此书介绍了太阳系外围行星的发现，昌海将其历史过程娓娓道来，读者可以从中了解到， 实际科学过程与哲学教科书上的理想化处理之间的差距，也可以更深刻地领悟科学发现的过程。”

澎湃新闻经作者授权摘编该书关于发现冥王星的部分，当然，故事得从更早之前开始讲。

无中生有

寻找火神星的天文学家们已全军尽墨， 但在海王星以外寻找新行星的天文学家们却还处在忙碌之中， 他们的战场完全是另一番景象。

我们知道， 海王星之所以能在笔尖上被发现， 是因为天王星存在出轨现象， 而勒维耶之所以寻找火神星， 是因为水星也存在出轨现象， 虽然那种被称为水星近日点反常进动的出轨现象具有高度的规则性， 从而与天王星的出轨完全不同。 那么， 寻找海王星以外的行星 (以下简称海外行星)， 尤其是通过计算手段寻找那样的行星， 它的依据又在哪里呢？ 很遗憾地说， 只存在于天文学家们那些 “驿动的心” 里。

自从海王星被发现之后， 天王星的出轨之谜基本得到了解释， 剩余的偏差已微乎其微。 但如何看待这细微的剩余偏差， 却有很大的讲究。 我们知道， 有关行星轨道的任何观测及计算都是有误差的， 因此计算所得的轨道与观测数据绝不可能完全相符。 一般来说， 只要两者的偏差足够小， 小于观测及计算本身所具有的误差， 这种偏差就算是正常的， 并且往往是随机的。 天王星的出轨与水星近日点的反常进动之所以引人注目， 是因为它们都远远超过了观测及计算的误差。 但是， 海王星被发现之后， 天王星的剩余 “出轨” 实际上已经处在观测及计算误差许可的范围之内， 没有进一步引申的余地了。 不幸的是， 发现海王星的成就实在太令人心醉， 以至于此前一直追求观测与计算的一致， 并愿为之奋斗终身的一些天文学家， 现在却反而由衷地期盼起观测与计算的不一致来。 因为唯有那样， 才有重演海王星发现史的可能。 正是在这种满心的期待乃至虔诚的祈祷之中， 天文学家们开始在鸡蛋里挑骨头， 他们的目光变得多疑， 他们不仅 “发现” 天王星仍在出轨， 而且怀疑海王星也不规矩。

1848 年， 距海王星的发现仅仅过了两年， 法国天文学家巴比涅特 (Jacques Babinet) 就预言了一颗海外行星。 他提出的海外行星的轨道半长径约为 47-48 天文单位， 质量约为地球质量的 11.6 倍。 他的计算依据是海王星的实际轨道与勒维耶所预言的轨道之间的差别。 显然， 这是一种完全错误的计算逻辑。 因为勒维耶所预言的轨道只是依据天王星出轨现象所作的推测， 而且在推测时还对轨道参数 (比如半长径) 作过带有一定任意性的猜测， 从而根本就不是标准的海王星轨道计算 (请读者想一想， 标准的海王星轨道计算应该是怎样的？)。 用那样的轨道来研究海王星的出轨， 套用著名物理学家泡利 (Wolfgang Pauli) 的话说， 那是 “连错误都不如” (not even wrong)。

理论天文学家们的心情固然急切， 观测天文学家们的动作也不含糊。 1851 年， 距海王星的发现仅仅过了四年多， 英国天文学家辛德 (我们在第 第十八节 中提到过此人， 他是海王星被发现后第一位观测海王星的英国人) 宣布自己从美国天文学家弗格森 (James Ferguson) 的一份观测报告中， 发现了一颗轨道半长径为 137 天文单位的海外行星。 但是， 无论辛德、 弗格森还是其他人， 都没能再次捕捉到那颗神秘的 “海外行星”， 它的谜底直到二十八年后才揭晓， 原来那是弗格森的一次错误的观测纪录。

这些早期的谬误并未阻止更多的天文学家对海外行星作出预言。 从十九世纪中叶到二十世纪初的五十年间， 欧洲和美国的天文学家们轮番向海外行星发起了冲击， 并取得了如下 “战果”：

托德 (David Todd) 预言了一颗海外行星， 轨道半长径为 52 天文单位。

弗莱马力奥 (Camille Flammarion) 预言了一颗海外行星， 轨道半长径为 45 天文单位。

福布斯 (George Forbes) 预言了两颗海外行星， 轨道半长径分别为 100 和 300 天文单位。

劳 (Hans-Emil Lau) 预言了两颗海外行星， 轨道半长径分别为 46.6 和 70.7 天文单位。

达利特 (Gabriel Dallet) 预言了一颗海外行星， 轨道半长径为 47 天文单位。

格里戈尔 (Theodore Grigull) 预言了一颗海外行星， 轨道半长径为 50.6 天文单位。

杜林冈德斯 (Vicomte du Ligondes) 预言了一颗海外行星， 轨道半长径为 50 天文单位。

西伊 (Thomas See) 预言了三颗海外行星， 轨道半长径分别为 42.25、 56 和 72 天文单位。

伽诺夫斯基 (Alexander Garnowsky) 预言了四颗海外行星， 但没有提供具体数据。

一时间外太阳系几乎变成了计算天文学的练兵场。 在上述计算中， 除天王星和海王星的轨道数据外， 有些计算 (比如弗莱马力奥和福布斯的计算) 还利用了某些彗星的轨道数据。 但与亚当斯和勒维耶对海王星的预言截然不同的是， 天文学家们对海外行星的预言无论在数量、 质量、 轨道半长径、 还是具体方位上都是五花八门。 如果一定要从那些预言中找出一些共同之处， 那就是 “三不”： 即全都不具有可靠的理论基础， 全都不曾得到观测的支持， 以及全都不靠谱。

为什么亚当斯与勒维耶预言的海王星参数彼此相近， 而人们对海外行星的预言却如此五花八门呢？ 这个并不深奥的问题终于引起了一位法国天文学家的注意。 此人名叫盖洛特 (Jean Baptiste Gaillot)， 他对天王星和海王星的轨道进行了仔细分析， 然后得出了一个直到今天依然正确的结论： 那就是在海王星被发现之后， 天王星和海王星轨道的观测数据与理论计算在误差许可的范围之内已经完全相符。 换句话说， 天王星的出轨问题已经因为海王星的存在而得到了完全的解释， 在误差许可的范围之内， 根本就不存在所谓天王星的剩余出轨或海王星的出轨问题。

盖洛特的分析很好地解释了为什么天文学家们有关海外行星的预言如此五花八门， 却无一中的。 记得很多年前笔者曾经读到过一则小故事， 说有三位绘画爱好者去拜访一位名画家。 在画家的画室里他们看到了一幅刚刚完成的山水画， 那画很漂亮， 但令人不解的是， 在画的角落上却有一团朦胧的墨迹。 这三人深信那团墨迹必有深意， 于是便对其含义作出了五花八门的猜测。 后来还是画家本人为他们揭开了谜底： 原来那墨迹是画家的孙子不小心弄上去的。 在天文学家们预言海外行星的故事中， 观测与计算的误差仿佛是那团墨迹， 它本无深意， 醉心于海王星发现史的天文学家们却偏偏要无中生有地为它寻求解释， 从而有了那些五花八门的预言。

分析是硬道理， 事实更是硬道理， 在亲眼目睹了那么多的失败预言后， 多数天文学家接受了盖洛特的结论， 认为象预言海王星那样从理论上预言海外行星， 起码在当时的条件下是不可能的。 不过预言海外行星的努力并未就此而终止， 因为有两位美国天文学家偏偏不信这个邪， 他们誓要将对海外行星的预言进行到底。

歧途苦旅

这两位在歧途上奋勇前进的美国天文学家对新行星的预言风格恰好走了两个极端。 一位犹如天女散花， 四面出击； 另一位则谨记传统方法， 抱元守一。 皮克林 (William Pickering) 是那位喜欢天女散花的预言者。 此人出生在美国的波士顿， 这是世界名校哈佛大学与麻省理工学院的所在地， 有着厚重的学术沉淀。 皮克林有位兄弟担任过哈佛学院天文台 (Harvard College Observatory) 的台长， 而他本人在天文领域也小有成就， 曾于 1899 年发现了土星的一颗卫星， 不过他也热衷于研究一些后来被证实为子虚乌有的东西， 比如月球上的昆虫和植被。 总体来说， 皮克林的工作风格不够严谨， 这在很大程度上影响了他的学术成就， 他一生有过的最高学术职位只是助理教授。 皮克林晚年花了大约二十年的时间研究海外行星。 他在这方面的研究很好地示范了他的马虎风格。 他虽然是一个人在战斗， 但提出的海外行星数量之多， 更改之频， 信誉之低， 以及参数之千差万别， 全都堪称奇观。 自 1908 年提出第一个预言以来， 他先后预言过的海外行星共有七个之多， 且四度更改预言， 他用英文字母对自己的行星进行了编号。 为了对他的 “战果” 有一个大致了解， 我们将他的预言罗列一下 (其中行星 U 的轨道虽在海王星以内， 却也是为了解释天王星海王星的 “出轨” 的而提出的； 带撇的行星则是相应的不带撇行星的 “补丁加强版”)：

行星 O (1908 年)： 轨道半长径 51.9 天文单位， 质量为地球质量的 2 倍。

行星 P (1911 年)： 轨道半长径 123 天文单位。

行星 Q (1911 年)： 轨道半长径 875 天文单位， 质量为地球质量的 20000 倍。

行星 R (1911 年)： 轨道半长径 6250 天文单位， 质量为地球质量的 10000 倍。

行星 O' (1919 年)： 轨道半长径 55.1 天文单位， 质量为地球质量的 2 倍。

行星 O" (1928 年)： 轨道半长径 55.1 天文单位， 质量为地球质量的 0.75 倍。

行星 P' (1928 年)： 轨道半长径 67.7 天文单位， 质量为地球质量的 20 倍。

行星 S (1931 年)： 轨道半长径 48.3 天文单位， 质量为地球质量的 5 倍。

行星 T (1931 年)： 轨道半长径 32.8 天文单位。

行星 P" (1931 年)： 轨道半长径 75.5 天文单位， 质量为地球质量的 50 倍。

行星 U (1932 年)： 轨道半长径 5.79 天文单位， 质量为地球质量的 0.045 倍。

除孜孜不倦地从事计算外， 皮克林还投入了大量的时间亲自搜索这些新行星。 可惜他预言的行星虽多， 在观测上却一无所获。 1908 年， 在他完成了自己的第一个预言——对行星 O 的预言——后， 他向一位名叫罗威尔 (Percival Lowell) 的美国天文学家请求了观测方面的协助。 这位罗威尔是他的波士顿老乡， 而且很巧的是， 罗威尔也有一个兄弟在哈佛任职， 且职位更牛， 曾任哈佛校长。 与皮克林研究月球上的昆虫和植被相类似， 罗威尔也热衷于研究一些后来被证实为子虚乌有的东西， 比如火星人和火星运河。 罗威尔对天文学的主要贡献， 是出资在亚里桑那州 (Arizona) 的一片海拔两千多米的荒凉高原上建立了著名的罗威尔天文台 (Lowell Observatory)。 这是美国最古老的天文台之一， 也是全世界最早建立的远离都市地区的永久天文台之一。 这一天文台早期的一个主要使命， 就是观测火星运河。

皮克林之所以请求罗威尔提供协助， 除两人是同乡兼同行外， 还有一个原因， 那就是皮克林曾在罗威尔天文台的兴建过程中向罗威尔提供过帮助。 照说有这么多层的 “亲密” 关系， 罗威尔是没有理由不鼎力相助的。 可惜皮克林却有一事不知， 那就是罗威尔正是那另一位 “不信邪” 的美国天文学家， 他当时也在从事新行星的搜寻工作， 而且已经进行了三年。 有亚当斯与勒维耶的海王星之争作前车之鉴， 罗威尔对自己在这方面的努力进行了严格的保密， 甚至在天文台内部的通信中都绝口不提新行星一词。 接到皮克林的请求后， 罗威尔暗自心惊。 他一方面不动声色地予以婉拒， 另一方面则加紧了自己的努力， 将精力从火星运河上收了回来， 集中到对新行星的研究上来。 不过当他看到皮克林的粗糙计算后， 立刻就放了心， 看来并不是什么人都有能力从事这方面的工作的。 自那以后， 罗威尔不再避讳提及新行星， 他将新行星称为行星 X。

罗威尔寻找新行星的努力最初侧重的是观测， 可惜一连五年颗粒无收。 自 1910 年起， 他决定对新行星的轨道进行计算， 以便为观测提供引导。 罗威尔的数学功底远在皮克林之上， 与后者的漫天撒网不同， 罗威尔对新行星的计算具有很好的单一性 (即相信所有的剩余 “出轨” 现象都是由单一海外行星造成的)。 与亚当斯和勒维耶一样， 他首先对新行星的轨道半长径作出了一个在他看来较为合理的假设， 然后利用天王星和海王星的 “出轨” 数据来推算其它参数。 在具体的计算上他采用了勒维耶的方法 (因为勒维耶发表了完整的计算方法， 而亚当斯只发表了一个概述)。

那么新行星的轨道半长径应该选多大呢？ 罗威尔进行了独特的分析。 由于海王星的发现明显破坏了提丢斯-波德定则， 因此在寻找海外行星时人们已不再参考这一定则。 为此， 罗威尔提出了一个新的经验规律， 那就是每颗行星与前一颗行星的轨道周期之比都很接近于一个简单分数， 比如海王星与天王星的轨道周期之比约为 2:1， 土星与木星的轨道周期之比约为 5:2。 在此基础上， 他提出一个假设， 即行星 X 与海王星的轨道周期之比是 2:1。 由开普勒第三定律可知 (请读者自行验证)， 这意味着行星 X 的轨道半长径约为 47.5 天文单位。 应该说， 罗威尔的这个猜测有其高明之处， 因为某些行星 (或卫星) 的轨道之间存在着所谓的轨道共振现象， 它们的周期之比的确非常接近简单分数。 不过轨道共振并非普遍现象， 而且即便出现轨道共振， 也没有理由认为行星 X 与海王星的轨道周期之比就一定是 2:1。 罗威尔自己或许也意识到了这一点， 他后来还尝试过两个不同的轨道半长径： 43.0 和 44.7 天文单位。 1912 年， 劳累过度的罗威尔病倒了几个月， 但借助四位数学助手的协助， 他终于在 1913-1914 年间完成了初步计算， 他给出的行星 X 的质量为地球质量的 6.6 倍。

在进行理论计算的同时， 罗威尔也没有放弃观测搜寻。 他将自己一生的最后岁月全都投入到了搜寻新行星的不懈努力之中。 可惜的是， 他 - 以及皮克林 - 的所有努力与以前那些失败的预言并无实质差别。 如果把他们投入巨大心力所做的计算比喻为大厦， 那么所有那些大厦 - 无论多么华美 - 全都是建立在流沙之上的。 随着时间的推移， 罗威尔的努力越来越被人们所忽视。 1915 年初， 他在美国艺术与科学学院 (American Academy of Arts and Science) 所作的一个有关海外行星搜索的报告受到了学术界与公众的双重冷遇， 他的文章甚至被科学院拒收。 自那以后， 罗威尔对新行星的热情一落千丈， 而他的生命之路也在不久之后走到了尽头。

1916 年， 罗威尔带着未能找到行星 X 的遗憾离开了人世。 在他一生的最后五年里， 罗威尔天文台积累了多达一千张的照相纪录， 在那些纪录中包含了 515 颗小行星， 700 颗变星， 以及 - 他万万不曾想到的 - 新行星的两次影像！ 这真是： 有缘千里来相会， 无缘对面不相逢。

农家少年

罗威尔虽然去世了， 但他为自己的未竟事业留下了一份最宝贵的遗产， 那就是罗威尔天文台。 他并且还在遗嘱中留出了超过一百万美元作为天文台的运作经费， 这在当时是一个巨大的数目。 可惜的是， 第一次世界大战的爆发彻底终止了象寻找新行星那样的 “小资” 活动。 更糟糕的是， 罗威尔的遗孀因不满财产分配而发起了一场诉讼官司， 这场官司不仅阻碍了天文台的运作， 而且耗去了罗威尔留给天文台的那笔经费的很大一部分。 经历了这些波劫的天文台直到 1927 年才重回正轨， 可经费却已变得拮据。 这时候， 罗威尔那位担任哈佛校长的哥哥施出了援助之手， 向天文台捐赠了一万美元。 在此基础上， 天文台开始装备一台口径 13 英寸的照相反射望远镜。

发现冥王星所用的望远镜

不过世事变迁对罗威尔天文台的影响不仅体现在财务上， 也涉及到了学术。 当时罗威尔的多数工作 (比如对火星运河的观测) 已被天文学界判定为是毫无价值的， 而大半个世纪以来有关新行星的天女散花般的 “预言” 也早已信誉扫地。 天文台是否还要继承 “罗威尔道路” 呢？ 罗威尔生前从事的寻找新行星的工作是否还要继续呢？ 这是罗威尔天文台面临的一个新的十字路口。 在这个路口上， 天文台的资深天文学家们大都作出了与当年那些错过了海王星的天文学家们一样的选择， 即用其它任务填满自己的工作日程， 不再抽时间从事新行星的搜索。 对于一般的天文台来说， 这应该就是新行星故事的终结了。 不过罗威尔天文台终究不是一般的天文台， 它并未完全忘记创始人罗威尔的心愿。 虽然不可能再以新行星搜索为工作重心， 但它当时的托管人 - 罗威尔的外甥普特南 (Roger Putnam) - 决定招募一名观测助理来从事新行星的搜索。

说来也巧， 恰好就在这时， 一封来自坎萨斯州 (Kansas) 的求职信寄到了天文台， 求职者是一位 22 岁的农家少年。

这位少年名叫汤博 (Clyde Tombaugh)， 1906 年 2 月 4 日出生在伊利诺伊州 (Illinois)， 16 岁时随父母迁居到坎萨斯州。 受他叔叔的影响， 汤博从小喜爱天文。 由于家境贫寒， 加上父母又不懂计划生育 (共生育了六个小孩)， 汤博中学毕业后只能辍学在家。 他白天帮家里干农活， 晚上则沉醉于观测无穷无尽的星空。 由于没钱购买合适的望远镜， 汤博用废弃的船舱玻璃、 木板及农机零件， 自己动手制作了口径为 7 英寸和 9 英寸的望远镜。

如果不是 1928 年的一场突如其来的冰雹， 汤博的一生也许就这样静静地在农庄里度过了。 那一年， 汤博家的庄稼长势极好， 却在收获季节来临之前毁于冰雹。 这场变故让汤博觉得应该找一个更可靠的职业来资助家里。 于是他向当时自己知道的唯一一个天文台 - 罗威尔天文台 - 发去了求职信， 并在信中附上了自己的一些笔记和图片。

美国天文学家汤博（1906 – 1997）

一位务农在家、 且只有中学学历的小伙子能引起罗威尔天文台的注意吗？ 很幸运， 答案是肯定的。 汤博在求职信中所附的笔记和图片给罗威尔天文台的台长斯莱弗 (Vesto Slipher) 留下了很好的印象。 他制作望远镜的手艺也正是罗威尔天文台所需要的， 因为天文台的 13 英寸照相反射望远镜当时正在装配之中。 甚至连他的务农经历对斯莱弗来说也显得很亲切， 因为斯莱弗本人及天文台的另外两位资深天文学家小时候都有过类似的经历。

1929 年 1 月， 汤博乘坐了整整 28 小时的长途火车抵达罗威尔天文台， 成为了天文台的一名观测助理。 不久之后， 在他的参与下， 天文台的 13 英寸照相反射望远镜完成了装配及调试工作。

1929 年 4 月， 年轻的汤博正式走上了寻找海外行星的征途。

与发现天王星及海王星的时代相比， 天文观测的手段 - 尤其是对暗淡天体的观测手段 - 已经有了很大的改善。 早期的观测需要观测者对天体坐标进行手工记录， 这对于观测暗淡天体来说是极为不利的。 因为夜空中越是暗淡的天体数量就越多， 当所要观测的天体暗淡到一定程度时， 需要排查的天体数量就会多到让手工记录成为不可承受之重。 为了解决这一问题， 天文学家们将照相技术引进到了天文观测之中。 这样， 手工纪录的天体坐标就由相片所替代， 而原先需要通过核对坐标来做的寻找新行星的工作， 则可以通过对不同时间摄于同一天区的相片进行对比来实现。

罗威尔当年采用的就是这样的方法。 这种方法免除了对天体坐标进行手工纪录的麻烦， 但却并不意味着天文观测从此变得轻松了。 事实上， 在所要寻找的天体足够暗淡时， 即便这样的方法也充满了困难。 因为一张相片往往会包含几万甚至几十万个星体， 对比排查的任务极其艰巨， 几乎达到了肉眼不可能胜任的程度。 而且需要对比的星体越多， 就越容易因疏忽而丢失目标。 为此， 天文学家们又采用了一种新的仪器， 叫做闪视比较仪 (blink comparator)。 这种仪器的工作原理很简单， 就是将需要对比的相片彼此叠合、 快速切换。 显然， 位置或亮度发生过变化的天体将会在相片的切换过程中显示出跳跃或闪烁， 从而变得很显眼。 更有利的是， 闪视比较仪还可以与光学放大系统结合在一起， 进一步提高分辨率。 有鉴于此， 罗威尔天文台的天文学家们早在罗威尔还在世时， 就曾多次建议罗威尔购买闪视比较仪， 并在 1911 年罗威尔的生日派对上成功说服了罗威尔。

不过闪视比较仪的想法虽然高明， 真正使用起来却仍不是一件容易的事情， 因为对同一天区的两张相片只有在拍摄角度、 曝光强度、 胶卷冲洗等方面都保持高度的一致， 才能获得良好的闪视比较效果。 否则的话， 连那些背景天体也会因为相片本身的人为差异而显示出变化。 为了获得最佳的对比效果， 汤博细心归纳了在不同天气条件下所需的曝光时间， 并选出了一些明亮天体作为校正角度的参照点。 他对每个天区都进行三次拍摄， 以便从中选出两张最接近的相片进行对比。

寒夜暗影

汤博的搜索工作从接近罗威尔预言的巨蟹座开始。 起初他只负责拍摄， 闪视比较的工作则交由另一位天文学家进行。 1929 年 4 月 11 日， 汤博的搜索工作刚刚进入第五天， 就成功地拍摄到了新行星的倩影。 十九天后， 他在对同一天区进行拍摄时再次将新行星摄入了相片。 可惜的是， 4 月 11 日的照相胶片因天气寒冷而产生了裂缝， 并且纪录本身也因太接近地平线而受到了大气折射的干扰， 进一步影响了质量。 负责闪视比较的天文学家没能从数以万计的天体中发现这组纪录， 从而错过了一次可能的发现。 这是继罗威尔时代的两次影像之后， 新行星又一次躲过了罗威尔天文台的搜索。

几个月后， 负责闪视比较的天文学家越来越忙于其它工作， 很难抽出时间从事闪视比较， 汤博便决定将这项工作接到自己手上。 自那以后， 他每个月用一半的时间从事观测， 另一半的时间用来做闪视比较。 由于相片上的天体实在太多， 为避免数量压倒质量， 汤博将每张相片都分割成很多小块， 每块包含几百个天体。 显然， 这是一项高度重复， 并且极其枯燥的工作。 一般来说， 检查几平方英寸的相片就会花去一整天的时间。 当然， 要说其中一点兴奋的东西也没有， 那倒也不是， 时不时地汤博会看到一些变动的天体。 不过， 这时可不能高兴得太早， 因为有很多鱼目混珠的天体会让人误以为找到了目标。 事实上， 汤博在每组相片中都会看到几十个那样的天体。 可惜它们要么是变星， 要么是小行星、 彗星或已知的行星， 却没有一颗是新行星。 这种 “狼来了” 的虚假天体见得多了， 非但不能再带来兴奋， 反而容易使人产生麻痹心理。 但汤博始终保持着高度的敏锐和冷静， 既不放过半点可疑的东西， 也从未作出过任何错误的宣告。

又过了几个月， 一无所获的汤博决定不再以罗威尔的预言为参考， 毕竟他老人家的 “预言” 就象火星运河一样， 口碑并不高， 再紧盯下去有在一颗树上吊死的危险。 作出了这一决定后， 汤博将搜索范围扩大到了整个黄道面的附近， 他的这一决定终结了罗威尔的预言对他搜索工作的帮助， 因为这时的他已经走上了类似于巡天观测的道路。

1929 年在繁忙的观测中悄然逝去， 汤博在亚里桑那州寒冷高原的观测室里几乎沿黄道面搜索了一整圈。 1930 年 1 月， 他的望远镜重新转回到了最初搜索过的天区。 唯一不同的是， 上一次是别人在帮他做闪视比较， 而现在却是他本人在做。

1 月 21 日， 那个九个多月前曾经落网， 却在闪视比较时从网眼里溜走的暗淡天体再次出现在了汤博的相片上 - 当然， 这时候虽然 “天知地知”， 汤博本人却还不知道。 1 月 23 日和 29 日， 在高原寒夜的极佳观测条件下， 汤博完成了对这一天区的第二和第三次拍摄。

2 月 15 日， 汤博开始检查后两次拍摄的相片。 还是老办法， 先分割， 然后一片一片地进行闪视比较。 2 月 18 日下午 4 时， 他在对比以双子座 δ 星为中心的一小片天区的相片时， 发现了一个亮度只有 15 等的移动星体。

就象曾经无数次重复过的那样， 汤博对这一天体进行了仔细的查验。 45 分钟之后， 除新行星外的其它可能性逐一得到了排除， 兴奋不已的汤博找到资深天文学家兰普朗德 (Carl Lampland)， 告诉他自己终于找到了新行星。 已在罗威尔天文台工作了 28 年的兰普朗德幽默地回答说他早已知道了， 因为他注意到了一直忙碌着的闪视比较仪的声音突然停止， 并变成了长时间的静寂。 小伙子一定是发现了什么。

很快， 天文台的几位资深天文学家与汤博一起冲进工作室， 开始紧张的复查。 经初步确认后， 斯莱弗台长决定对这一天体先进行一段时间的跟踪观测， 然后再对外公布。 斯莱弗的这个决定既是出于谨慎， 也暗藏着一些私心， 因为他想利用这段时间积累观测数据， 以便在接下来的新行星轨道计算中夺得先机。

在接下来的一个月的时间里， 在天气许可的每一个夜晚， 所有其它工作通通被抛到了爪洼国， 罗威尔天文台把全部的观测力量都投入到了对新天体的观测之中。 这时候， 再没有什么任务能比曾被当成鸡肋的新行星观测更重要了。

1930 年 3 月 13 日， 罗威尔天文台正式对外宣布了发现新行星的消息。 这一天是罗威尔诞辰 75 周年的日子。 149 年前， 也正是在这一天， 赫歇耳发现了天王星。

不久之后， 罗威尔天文台的天文学家投票从来自全世界的候选名字中选出了新行星的名字： 普卢托 (Pluto)， 它是罗马神话中的地狱之神。 说起来令人难以置信， 首先提议这一名称的竟是英国牛津的一位年仅 11 岁的小女孩， 她曾经学过经典神话故事并且很感兴趣， 于是就提议用地狱之神命名这颗离太阳最远， 从而最寒冷的新行星。 在中文中， 这一行星被称为冥王星。

冥王星的发现让崛起中的美国科学界欣喜不已， 在欧洲天文界垄断重大天文发现这么多年之后， 幸运之神终于溜跶到了美利坚， 一些美国媒体兴奋地将新行星称为 “美国行星”。 但当时也许谁也不会想到， 这个以地狱之神命名的新天体在天堂里待了七十六年之后， 竟会从行星宝座上跌落下来， 堕回 “地狱”。

读者们也许还记得， 汤博对冥王星的搜索， 是从接近罗威尔预言的位置开始的， 他曾经记录过冥王星的位置， 只是未被认出。 而当他正式发现冥王星的时候， 他在黄道面附近完成了一整圈的搜索， 又重新回到了起始时的天区。 这表明冥王星的位置距离罗威尔的预言并不远。 事实上， 冥王星被发现时的位置与罗威尔 1914 年所预言的行星 X 在 1930 年初的位置只相差 6°，这虽不象海王星的预言那么漂亮， 却也不算太差。 继海王星之后， 天体力学似乎又一次铸造了辉煌。 发现新行星的消息被宣布后的第二天， 哈佛学院天文台台长沙普利 (Harlow Shapley) 在费城的一次小范围演讲被临时换到了一个大场地， 因为他决定在演讲中加入有关新行星的消息。 那一天， 数以千计的听众挤满了演讲大厅。 当久违了的罗威尔相片出现在投影仪上时， 全场响起了雷鸣般的掌声。 听众们用发自内心的掌声向这位已故的天文学家致敬。 此情此景， 因研究火星运河而遭冷遇的罗威尔若泉下有知， 也当含笑了。

但是， 冥王星的发现果真是继海王星之后天体力学的又一次伟大胜利吗？