第九大行星在哪?天文學家排除80%天域,或在最後20%範圍內

姿勢分子knowledge 2024-02-20 16:20:59

太陽系到底有多少顆行星?目前有8顆,但很多天文學家相信,遙遠的宇宙深處,很可能隱藏著第九顆大行星。

多年以來,天文學家一直在尋找著這顆隱藏的行星,但也有人認爲它並不存在,否則以人類的觀測能力,早就應該發現它了。相信它存在的天文學家提出了各種各樣的理論,有人甚至認爲這顆“行星”其實是一個體積很小,但質量很大的微型黑洞,所以才不容易被發現。

一開始,天文學家尋找新的行星,只是因爲完成了前一個的發現,繼續進行同樣的探索,就好像有人活到了120歲,大家就會猜想有沒有人能活到121歲一樣。

那個時候,冥王星剛剛發現,太陽系還有九顆行星,所以人們將這顆未知的行星稱爲X。X這個字母好,不僅在方程上就被當作未知數的重要符號,而且在羅馬數字中恰好是10,寓意著第十顆行星。

後來,冥王星被踢出行星行列,但天文學家仍然在尋找著未知的太陽系行星,並且依然用X來稱呼它。

盡管冥王星被淘汰了,但它給未知的第九大行星提供了一種可能。正是由于冥王星的存在,才讓天文學家思考甚至相信第九大行星真的存在,而不再只是胡亂地猜想。

冥王星的特點就是:軌道離心率太大。我們都知道,宇宙天體的公轉軌道是橢圓,但和其他行星接近正圓的軌道相比,冥王星的軌道太“橢”了,扁得離譜。它最遠的時候距離太陽差不多74億公裏,但近日點卻不足45億公裏,比海王星還近。

不僅如此,在冥王星所處的柯伊伯帶中,其他天體也普遍具有這麽離譜的偏心率。比如阋神星,近日點約56.5億公裏,遠日點卻達到了146億公裏;鳥神星,近日點57.6億公裏,遠日點79.4億公裏……

顯然,它們的軌道不符合正常太陽系天體的運行規律,因此天文學家推測,一定是還有一顆隱藏的巨大行星,通過它的引力幹擾了這些柯伊伯帶天體,才出現了這種詭異的運行方式。

對于第九大行星的存在,美國加州理工學院的Mike Brown教授始終深信不疑,並且多次發表論文闡述自己的工作進展。

最近,他又向公衆展示了他和他的團隊目前的工作進程,在他們認爲第九大行星可能存在的區域範圍內,已經完成了差不多80%的巡天探測。也就是說,在他們的信念中,第九大行星就存在于最後20%的範圍內。

他們的觀測利用了泛星計劃的數據。泛星計劃(Pan-STARRS),全稱爲全景巡天望遠鏡和快速反應系統(Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System),說到底就是利用位于夏威夷毛伊島上哈雷阿卡拉天文台的望遠鏡,對宇宙星空進行反複觀測,然後進行同一區域的對比。

對于太陽系外的天體來說,由于距離過于遙遠,兩次拍攝之間的時間間隔不足以産生明顯的位置變化。但如果是太陽系內的天體,位置變化比較明顯,就很容易被捕獲到。實際上,當初冥王星就是這麽被發現的。

泛星計劃每個月能夠對整個天空進行差不多4次巡查,這個效率是前所未有的。而且泛星計劃望遠鏡的觀測能力也非常強,最暗可以觀測到24等星。這是個什麽概念呢?這麽說吧,就連肉眼可見最暗的6等星,也比這個亮度亮1500多萬倍!

在泛星計劃發布了第二期巡天數據後,Brown的團隊就對這些數據進行了分析,試圖尋找其中可能存在的第九大行星的迹象。令人遺憾的是,他們在對以往研究計算出的大約78%的區域進行了分析,發現都不存在第九大行星的迹象。

對于普通人來說,這意味著第九大行星存在的可能性已經大大降低了。但對于Brown等人來說,反而是個好消息,在接受采訪的時候他說:“這意味著我們已經大大縮小了搜索範圍。”

他的團隊不僅單純地用眼睛去尋找這個神秘的天體,還試圖通過理論來推測其可能的形態。

就像我們前面說的,柯伊伯帶天體的奇葩軌道,或許是第九大行星通過引力幹擾的方式産生的。既然如此,通過它們的軌道模式,天體物理學家完全可以反推引力的大小,進而猜測這顆隱藏行星的屬性。

不同的天文學家計算出來的結果不盡相同,根據Brown團隊的最新估算,第九大行星的質量大約是地球的6.6倍,一旦被發現,將成爲太陽系第五大行星。要知道,現在太陽系第四大行星天王星和第五大行星地球之間的質量差了15倍以上,二者之間存在著巨大的斷層。質量只有地球幾倍的行星在太陽系外很常見,因此太陽系內也應該隱藏著這樣的行星。

但這顆大行星的觀測難度極高,因爲它距離極其遙遠,軌道半長軸大約是500個天文單位,也就是差不多750億公裏!

即便尋找第九大行星充滿了困難,Brown仍然充滿信心,並已經做好了下一步准備,那就是利用LSST項目進行新的尋找工作。LSST全稱是時空遺産調查(Legacy Survey of Space and Time),計劃爲期10年,在智利的維拉·魯賓天文台。

該天文台仍在建設過程中,目前還無法使用。不過據推測,一兩年內,甚至最早在今年下半年,這項宏大的工程就要竣工,該項目甚至和嫦娥六號並列居于《自然》雜志預測的今年最值得期待的6大科學事件,可見其觀測能力之強大。

Brown相信,一旦該天文台投入使用,第九大行星將無處遁形。只要這顆行星真的存在,人類就會很快讓它暴露出廬山真面目。

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评论列表
  • 2024-02-20 22:35

    龍年大吉,太空探索對于我們人類從來就沒有停止過,隨著科學技術的進步,更加新奇的景象將會現在在我們面前!

  • 2024-02-20 18:15

    估計第九大行星不存在吧,如果存在的話,以人類的觀察能力,早就被發現了吧。

姿勢分子knowledge

簡介:知識不會,只是姿勢不對;科學凡此種種,用人話才能聽懂