作者:Konstantin Batygin 来源:TAJ 发布时间:2016/1/25 15:46:52
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太阳系边缘或有第九颗行星
依据引力信号推断 尚无直接观测结果

 

艺术家笔下的行星九

图片来源:Caltech/R. Hurt (IPAC)

在天文台创始人帕西瓦尔·罗威尔推测一颗“行星X”潜伏在太阳系边缘一个世纪之后,天文学家如今说他们已经掌握了存在这样一个世界的最佳证据。他们称其为行星九。

轨道计算表明,行星九如果真的存在,其质量大约是地球的10倍,冥王星的5000倍,并且在一条每1万年到2万年环绕太阳一周的椭圆形轨道上运转。这颗行星永远也不会存在于小于约200个日地距离,或者说200个天文单位(au)的范围内。这一距离使其远远超出了冥王星的范畴,从而跻身于被称为柯伊伯带的冰冷天体中。

迄今为止还没有人看到过行星九,但研究人员从其他几颗柯伊伯带天体(KBO)的移动方式中推断了它的存在。

“如果我突然读到这篇论文,我的第一个反应是这简直疯了。”作为该研究小组的成员之一、被称为“冥王星杀手”的美国帕萨迪纳市加州理工学院天文学家Mike Brown说,“但要是你看到那些证据和分析,则很难得出任何其他结论。”

Brown和他的同事Konstantin Batygin在1月20日发表于《天文学杂志》的一篇论文中提出了行星九的概念。

法国尼斯市蔚蓝海岸大学轨道动力学专家Alessandro Morbidelli在详细评估了这篇论文后表示自己“相当确信”这颗行星的存在。而有些学者则对此表示质疑。

“在我的职业生涯中见到过很多这样的声明。”科罗拉多州博尔德市西南研究所行星科学家Hal Levison说,“并且它们最终都被证明是错误的。”

关于行星九的故事始于2014年,当时有两位天文学家报告说发现了一颗KBO,名为2012 VP113。其狭长的轨道与太阳不少于80au。(而冥王星与太阳最远为48au。)VP113因为其遥远的距离而加入了矮行星塞德娜的行列。在这篇论文中,夏威夷双子座天文台的Chadwick Trujillo与华盛顿哥伦比亚特区卡耐基科学研究所的Scott Sheppard表示,这些天体的轨道表明还有另一颗天体——一颗比地球大的行星——可能存在于250au的地方。

Batygin和Brown于是决定完成这项挑战。Brown说:“那时我们的主要目标是想要证明这一想法有多么疯狂。”

但Trujillo和Sheppard指出,赛德娜、VP113和其他几颗KBO都共享一个奇特的性质——它们到达太阳的最接近点都躺在太阳系的一个平面中,并且当它们越过这个平面时都是从南向北运动的。

Batygin和Brown进一步分析轨道后发现,它们的长轴也是一致的,好像有什么东西在推动着它们占据太阳周围空间的相同区域。

研究小组得出的结论是,必定有一颗巨大的天体在引导着这些天体。Batygin说:“我们发现了一个位于外太阳系的巨行星的引力信号。”

行星九的非正式名称为Phattie,它可能比海王星要小,同时具有一个冰冷的气体外层。Batygin说,天王星和海王星的引力效应可能在太阳系出现后的第一个300万年里将其向外抛出。

中国台湾地区天文学家Meg Schwamb强调,真正通过一部望远镜看到行星九将非常困难,因为它距离太阳是如此遥远,以至于非常昏暗而难以发现。Brown和Batygin曾用夏威夷的斯巴鲁天文望远镜进行过搜索,但到目前为止没有结果。Brown表示,当智利的大型综合巡天望远镜在未来10年开始工作后将有机会找到它。

但他和Batygin说,还有其他方法用于测试行星九的存在。其引力影响会形成轨道具有倾斜角度的一批KBO。西南研究所行星科学家David Nesvorny表示,其中的一些KBO已被发现,但更多的发现将强化统计结果,从而有助于澄清行星九是否真的存在。而这又回到了望远镜。“这真的表明需要发现一些更极端的KBO。”Trujillo说。

原先太阳系曾存在九大行星的说法。随着Brown发现矮行星“厄里斯”,国际天文学联合会大会2006年决定,不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星,而将其列入“矮行星”。(来源:中国科学报 赵熙熙)

 
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2016/1/26 8:35:31 am79
距离太阳那么远的距离,不大可能具备形成大行星的条件。
 
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