2006年,冥王星被踢出了九大行星之列,但太陽系“老九”的傳聞卻一直不斷。
有不少觀測(cè)結(jié)果顯示,太陽系外一些小天體軌道很不規(guī)則,但又沒有自洽的解釋,于是人們猜測(cè)有一顆巨大而隱秘的行星,在發(fā)揮引力作用,并將其稱為“第九行星”。
可是,海王星之外是否真的存在一個(gè)巨大的行星?最近有天文學(xué)家提出,或許它并不存在環(huán)太陽的軌道上。
2012年,巴西國家天文臺(tái)羅德尼·葛姆斯教授在美國天文學(xué)會(huì)議上報(bào)道了關(guān)于未知行星的研究結(jié)果。他發(fā)現(xiàn),在海王星軌道外天體密集的柯伊柏帶,約有6—7顆天體的軌道都顯得非常奇怪,其中包括非常有名的小行星賽德娜,它們的軌道與現(xiàn)有太陽系模型預(yù)測(cè)的正常軌道情況不同。雖然導(dǎo)致這些天體運(yùn)行軌道異?梢杂性S多不同的原因,但最簡(jiǎn)單、最直接的解釋就是太陽系中還存在一顆尚未被發(fā)現(xiàn)的行星。
2016年1月20日,美國加州理工學(xué)院的邁克·布朗和康斯坦丁·巴特金在《天體物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表文章,宣布他們發(fā)現(xiàn)太陽系柯伊伯帶中6顆天體的運(yùn)行軌道異常。在排除其他可能性后,這兩位天文學(xué)家認(rèn)為,造成這種現(xiàn)象的原因可能是一顆未知行星在背后默默地發(fā)揮引力作用。據(jù)推測(cè),這顆可能的太陽系第九大行星,其質(zhì)量約為冥王星質(zhì)量的4500倍,地球質(zhì)量的10倍。
如今,隨著觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展,人們看到了越來越多的宇宙景色,但對(duì)太陽系內(nèi)到底是否存在第九大行星,卻仍是“兩眼一抹黑”。
為什么我們不能通過直接觀測(cè)證實(shí)這顆“自家院內(nèi)”的行星真的存在?
假設(shè)第九行星真的存在,這顆神秘的未知行星與太陽之間的平均距離約為320億千米,遠(yuǎn)日點(diǎn)約為1600億千米,遠(yuǎn)甚于冥王星和太陽之間約59億千米的平均距離,它環(huán)繞太陽一周需要1至2萬年。“由于距離太遙遠(yuǎn),并且在遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)極為緩慢。而人的一生至多也只有百年之久,可見觀測(cè)之難!敝袊茖W(xué)院云南天文臺(tái)研究員王曉彬說。
“太陽系外層的原行星盤物質(zhì)密度非常小,很難聚積形成大的行星。但確實(shí)在外太陽系存在一類特殊的獨(dú)立天體,它們的軌道無法用現(xiàn)有的太陽系結(jié)構(gòu)理論來解釋。”王曉彬告訴記者,目前,所有關(guān)于“第九行星”的討論都還只是假說,研究的關(guān)鍵是要找到它,而不是推測(cè)。
邁克·布朗和康斯坦丁·巴特金也承認(rèn),目前還無法通過望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到這顆未知行星,因?yàn)檫@顆未知行星距離太陽十分遙遠(yuǎn),行星表面反射的太陽光極其微弱,“所以看起來就像黑屋子中的一顆煤球,極難發(fā)現(xiàn)”。
隨著研究的深入,科學(xué)家提出了各種不同的假想。有人認(rèn)為,一個(gè)由更小天體組成的巨大圓盤可能也會(huì)產(chǎn)生類似第九行星同樣的效果;也有人認(rèn)為這個(gè)神秘天體可能是一個(gè)壘球大小的黑洞。
以往人們認(rèn)為找不到它的原因在于觀測(cè)能力有限。但是隨著觀測(cè)技術(shù)的提升,第九行星存在的可能性也在不斷降低。
為了研究海王星外空間的奧秘,2013年2月起,來自8個(gè)國家的40名天文學(xué)家展開了外太陽系起源調(diào)查,即OSSOS項(xiàng)目。他們利用位于美國夏威夷的加拿大—法國—夏威夷望遠(yuǎn)鏡(CFHT),對(duì)柯伊伯帶進(jìn)行著持續(xù)深入的觀測(cè)。在5年間,他們發(fā)現(xiàn)并跟蹤了超過800顆新的柯伊伯帶天體。
研究人員還利用計(jì)算機(jī)模型彌補(bǔ)可能存在的偏差,在最大程度上構(gòu)建了柯伊伯帶的真實(shí)形狀和結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了一些在“密集區(qū)”以外的柯伊伯帶天體,這意味著,柯伊伯帶天體并不是真的只密集存在于某一個(gè)方向,而是在其他位置也有分布,只不過以往人們沒有發(fā)現(xiàn),也沒有考慮到觀測(cè)難度帶來的偏差而已。
所以,所謂的第九行星通過引力將柯伊伯帶天體束縛在同一個(gè)區(qū)域的說法可能也將不攻自破——人們?cè)僖膊荒芤源藶樽C據(jù),證明第九行星的存在了。
他們還發(fā)現(xiàn),幾乎所有柯伊伯帶天體軌道的巨大偏心率,都可以用現(xiàn)有的觀測(cè)結(jié)果和物理理論來解釋,完全不需要借助所謂的第九行星。冥王星的軌道雖然和八大行星相比非常詭異,但在柯伊伯帶內(nèi)卻十分常見。因此,從反證的方法上來說,第九行星的說法也很可能并不成立。
據(jù)悉,下一代薇拉·魯賓天文臺(tái)有望在今年拍攝到第九行星可能所在區(qū)域的第一批圖像,這就意味著未來5年內(nèi)或許就能得到?jīng)Q定性的結(jié)論。
(趙漢斌)