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  • 第九行星和第十行星可能真的存在?

    外太阳系一直是如此的神秘,直到21世纪人们才开始对它有所了解。我记得十几年前自己还是青年,当旅行者2号首次向我们展示海王星的全貌,以此结束了它的带外行星之旅时,我作为一名业余的天文学者,认真思考过外太阳系有什么奥秘,而海王星之外到底是什么呢?

    第九行星和第十行星可能真的存在?

    (图解:旅行者2号的图片。图源:img.so.wjbaike.site)

    当时,人们对于太阳系的海外空间知之甚少,只知道那里有大量的冰,而彗星起源于那里。当然关于其他的事情也存在很多的讨论。例如当时,在太阳系中还存在一颗假想的太阳伴星,叫作涅墨西斯,它会周期性地把彗星扔进太阳系内造成地球上的物种大灭绝。太阳系的海外空间充满未知,这对我们的地球来说是一个威胁。

    第九行星和第十行星可能真的存在?

    (图解:涅墨西斯将彗星扔进太阳系内的假说。图源:img.so.wjbaike.site)

    如今,涅墨西斯存在的可能性已经被排除,但彗星依旧大量存在于海外空间,遥远的外太阳系的奥秘这些年来仍然深不可测。我们知道的是,成千上万个小世界围绕太阳公转到海王星以外的轨道上,而且无疑还有待更多的发现。但就这些小的冰雪世界的行为,可能会揭示更多其他事物的存在:也许那里会有合适的、成熟的,甚至可能不是这个太阳系中原生的行星存在。

    第一个被怀疑的行星是一个新来者,在亚利桑那州大学的凯特·沃克和雷努·马尔霍特拉的一篇论文中,他们详细介绍了迄今为止,已知的大多数外柯伊伯带天体的轨道角都有奇怪的倾斜,这与火星大小的行星拖曳它们的事实是相一致的。如果它出现的话,这颗行星就有望在距太阳60个天文单位的轨道上运行。但这颗潜在的行星,即使存在,我们也所知甚少。如果它真的存在且没有发现倾斜,那还有另一种解释,也许这颗行星可能是一种超级冥王星,一个冰和岩石的世界,我们只能拭目以待了。

    第九行星和第十行星可能真的存在?

    (图解:柯伊伯带是太阳系在海王星轨道(距离太阳约30天文单位)外黄道面附近、天体密集的中空圆盘状区域。图源:img.so.wjbaike.site)

    不幸的是,确认第十行星的存在可能非常困难,至少现在是这样。有人认为,我们没有注意到这颗行星的原因之一可能是它坐落在银河系的背景下,而在那一大片星星的映衬下,我们很难能够看到一个微小的,非常模糊的像针尖似的移动物体。但这种情况很快就会改变。

    即将推出的大型综合巡天望远镜(LSST),计划于2021年进行首次科学之光实验,并于2022年全面投入使用。这架望远镜的视野广阔,它可以每隔几天拍摄一次天空的全景照片,用来作为持续的天空研究资料。这将使它尤其适合于捕捉这样一个行星的运动,而且确实有望发现更多的柯伊伯带天体。

    第九行星和第十行星可能真的存在?

    (图解:智利赛罗·帕洪山顶LSST大型巡天综合望远镜的设计结构。图源:img.so.wjbaike.site)

    顺便说一句,我特别期待这台望远镜甚至就像我期待詹姆斯·韦伯太空望远镜一样。原因就是天文学的大部分工作都是以一种专注的方式进行的,你看着一个物体,然后研究它。但当你同时观察许多物体时,就会有更多奇特的发现,比如借助开普勒太空望远镜,我们发现了塔比星。这个大型巡天望远镜就特别适合于这类意外的发现。

    第九行星和第十行星可能真的存在?

    (图解:2015年,开普勒望远镜观察到塔比星有异于普通行星遮挡的异常亮度变化曲线,对此有很多假说,其中最引人注意的是“地外高等文明建造戴森球”。图源:img.so.wjbaike.site)

    第二个要讨论的行星是第九行星。越来越多的证据表明这颗行星可能存在:越来越多的海王星外天体显示出难以解释的奇特的运行轨道。除此之外,其他的天体,例如塞德纳,似乎是通过一个大的天体的引力作用而与柯伊伯带分离的。

    有几种理论对此做出了解释,其中有一个理论是曾经接近过太阳系的一颗恒星(将其拉入当前的轨道),但至少目前为止,最好的解释是在高度椭圆形的太阳轨道上有一颗行星距太阳极远,尽管由于轨道的椭圆形,它可能在部分轨道上距离太阳仅200天文单位,但最远可达1200个天文单位,由此我们认为它的运转周期为1到2万年。当然也有一些假设对天体轨道的奇怪翘曲提供另外的解释,但是更多间接证据表明第九行星的存在。

    第九行星和第十行星可能真的存在?

    (图解:塞德纳星的运行轨道偏离,科学家认为它是受到了未知天体的牵引。图源:img.so.wjbaike.site)

    太阳系的某些神秘之处可能需要另一个行星来进行最终解释。太阳轴是如何从太阳系较大行星的轨道平面倾斜的,目前尚无任何解释。第九行星可能会帮助我们了解它,此外,卡西尼号探测器还发现土星可能受到干扰,这又证明有另一颗行星正在牵引土星,事实上这说明第九行星目前可能位于鲸鱼座附近,而这正是天文学家应该寻找的地方。

    第九行星和第十行星可能真的存在?

    (图解:卡西尼号以意大利出生的法国天文学家卡西尼的名字命名,其任务是环绕土星飞行,对土星及其大气、光环、卫星和磁场进行深入考察。图源:img.so.wjbaike.site)

    然而这种土星扰动是有争议的,也许它并不存在。但是在马修·霍尔曼和马修·佩恩的论文中,他们发现冥王星也可能受到第九行星的引力影响。甚至,埃雷兹·迈克尔和阿维·勒布认为第九行星还会影响奥尔特云。

    第九行星和第十行星可能真的存在?

    (图解:奥尔特星云是一个假设包围着太阳系的球体云团,布满着很多不活跃的彗星,距离太阳约50000~100000个天文单位。图源:img.so.wjbaike.site)

    如果第九行星存在的话,它必须大到能产生它应该产生的明显效果,但是也不能太大。像木星这么大的可能性,已经被排除了,但像海王星那么大是可能的。达到一定大小的天体就一定会被定义成一个真正的大行星,因为自它形成以来,就具有能够清除周围区域的质量。

    它可能是另一个像天王星和海王星那样的冰巨星,它还可能是一个超级地球,甚至是一个巨大行星的内核,早先从太阳系中喷射而出,而没有变成另一个木星或土星。但我认为最有趣的可能性是如果第九行星真的存在的话,它可能是被路过的太阳系中的太阳,或者早先组成太阳的某个恒星所捕获的。这确实是一个很有趣的想法,尽管它可能是由与我们地球的组成相类似的东西构成的。

    第九行星和第十行星可能真的存在?

    目前天文学家正在积极寻找第九行星,如果它确实存在,总有一天会被找到。再次运行的大型巡天综合望远镜就很有可能会找到第九行星,或者是证明它并不存在。而且,据我们所知,太阳系外围可能存在着更大的海外行星,这很有可能使涅墨西斯把彗星撞入太阳系内部的旧观念被新的议题所取代,即这实际上是由于第九行星或者其他物体活动造成的。而且我们可能需要将我们的气态行星和冰巨星重新分类为系内行星,而不是带外行星。

    参考资料

    1.维基百科全书

    2.天文学名词

    3. 王小

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