第9大行星也許就潛藏在太陽系外圈。畫家筆下的行星離太陽遙遠(yuǎn),目前認(rèn)為是跟天王星與海王星一樣是氣態(tài)行星,不過大小則比這兩個(gè)冰巨行星還小。 COURTESY OF CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY
質(zhì)量上比地球大10倍的第9行星(非正式名稱上被科學(xué)家命名為「喬治George」、「約沙法Jehoshaphat」與「人猿行星Planet of the Apes」)解釋了太陽系中6個(gè)遙遠(yuǎn)物體行徑路線如此怪異之因(紅紫色)。 COURTESY OF CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY
科學(xué)家表示,第9行星不僅解釋了極端柯伊伯帶天體(紫色)的軌道,還解開了5個(gè)軌道與太陽系平盤垂直的天體(藍(lán)色)背后的謎。 COURTESY OF CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY
(神秘的地球報(bào)道)據(jù)美國國家地理(撰文:Nadia Drake 編譯:鄭惟心):這個(gè)世界如果真正存在的話,就會(huì)加入其他8個(gè)同伴(或9個(gè)同伴啦,要看你覺得冥王星到底算什么)成為第9大行星。
有一顆比地球還要大的行星也許就藏在太陽系又冷又黑暗的深處。這顆比冥王星還要遙遠(yuǎn)許多的行星,之所以會(huì)現(xiàn)身就是因?yàn)樵S多冰凍世界奇異的運(yùn)行軌道泄漏了天大的機(jī)密。
就如1月20日在《天文期刊》(Astronomical Journal)中所述,這些遠(yuǎn)方廣布的世界——極端柯伊伯帶天體中奇異的軌道里,多年來讓科學(xué)家感到困惑。直到發(fā)現(xiàn)了其中的引力證據(jù)才證實(shí)隱匿行星就是造成怪異圈形軌道的主因。
它誘人的證據(jù)指出,盡管科學(xué)家尚未確切探測出這個(gè)世界所在位置,還是可推測也許有第9顆行星就隱匿在我們所在的太陽系當(dāng)中。
美國加州大學(xué)圣塔克魯茲分校的葛雷格.勞夫林(Greg Laughlin)就說:「如果太陽系中要加入另一顆行星,我認(rèn)為就是它了!如果真有其星的話,那就太令人驚奇了。那就一起來祈求吧。因?yàn)橛羞@樣的發(fā)現(xiàn)真的很棒?!?/p>
發(fā)現(xiàn)行星的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過計(jì)算發(fā)現(xiàn),如果行星真在那里,那質(zhì)量就大約會(huì)是地球的10倍,也就是說會(huì)是地球大約3倍大。等于是形同一個(gè)超級地球或是個(gè)迷你海王星——它可說是一種星系里組合速度特快的行星,但一直以來卻顯然地沒有被含括在我們認(rèn)知中的家園里。
而且它真的很遙遠(yuǎn)。模擬實(shí)驗(yàn)就指出,此行星離太陽最近的時(shí)候大概就是比地球與太陽的距離遠(yuǎn)上200-300倍。那它離太陽最遠(yuǎn)的那一點(diǎn)呢?那就真的遠(yuǎn)到不行了,比地球還要遠(yuǎn)600-1200倍。
美國加州理工學(xué)院偵探行星團(tuán)隊(duì)中的康斯坦?。愄亟?(Konstantin Batygin)說:「這個(gè)東西位于一個(gè)極冷、極長的軌道上,大概要花上2萬年才能繞太陽公轉(zhuǎn)一圈?!?/p>
預(yù)測第9行星
貝特金與他在加州理工學(xué)院的同事麥克.布朗(Mike Brown)一開始其實(shí)并沒有找尋新行星的打算——這一切都是一場意外。 2014年,有一不同的團(tuán)隊(duì)找到了一個(gè)叫做2012VP113的物體??谡Z上直接稱作「拜登(Biden)」,這新世界的軌道離奇難以解釋,而且還跟比冥王星還要遠(yuǎn)上許多的賽德娜(Sedna)軌道有相似之處。
賽德娜與拜登繞著太陽的路線十分歪斜,這就讓科學(xué)家得以合理懷疑有遠(yuǎn)處物體與其他遠(yuǎn)處世界的引力形塑了它們的路線,以致軌道形狀奇特怪異。
布朗與貝特金仔細(xì)觀察了這6個(gè)世界,認(rèn)定它們的軌道路線都亂成一團(tuán)的模樣不可能純屬巧合。 (貝特金說:「那樣的巧合可能性只有0.007%?!梗┲螅麄兙湍M了太陽系外部,試圖要再造出觀察到的規(guī)律。
不久后,貝特金與布朗就摒除了柯伊伯帶內(nèi)部的引力作用為軌道路線混亂之因,意思就是說,他們要找尋的是一個(gè)單一的宇宙雕塑家。
他們在混亂沖突的太陽系中加入了第9行星這個(gè)元素,并微調(diào)了它的軌道路線與質(zhì)量。結(jié)果,一顆比地球大10倍的行星配上蛋形軌道路線就輕易解釋了賽德娜、拜登與其他極端柯伊伯帶世界像謎一般的軌道路線。
這也解釋了一整團(tuán)繞著太陽系平盤垂直公轉(zhuǎn)的世界到底是怎么一回事。貝特金說:「我們在那一刻就稍微收下了開玩笑的心態(tài),不再譏笑自己計(jì)算出的結(jié)論?!?/p>
他與布朗懷疑這個(gè)行星形成之初離太陽距離小,也在太陽系還很年輕的時(shí)候就被推送到外圈去了。他說當(dāng)時(shí),太陽還潛藏于最原始的恒星云團(tuán)之中,周圍的星星當(dāng)初應(yīng)該是要扮演柵欄的角色,去攔住逃離太陽引力飛出去的行星。這故事聽起來很吸引人,但并不是每個(gè)人都相信這套說法。
美國西南研究院(Southwest Research Institute)的哈爾.利維森(Hal Levison)說:「我對于太陽系中有新發(fā)現(xiàn)的行星這樣的說法往往抱持懷疑態(tài)度。我在職涯中看過了太多這樣的假設(shè),而且所有的推論最后都是錯(cuò)的。 」
找尋第9行星
如果這第9行星真的存在的話,它實(shí)在太遠(yuǎn)也太暗了,也難怪之前我們從不曾偵測到這個(gè)世界的存在。勞夫林說:「這個(gè)物體會(huì)模糊不清。而且是超級模糊。」經(jīng)過計(jì)算,勞夫林認(rèn)為冥王星亮度有可能比新行星還要高1萬倍。
在如此遙遠(yuǎn)的距離下,就算相對大的行星用機(jī)器也偵測不到熱成像,基本上也反射不了多少陽光。因此,天文學(xué)家在找尋行星時(shí)不僅要使用強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡,他們也得先知道從何處找起才行。也就是說,找尋第9行星的難度就相當(dāng)于在密集無隙的星海中找尋單一移動(dòng)的光點(diǎn)。
當(dāng)初發(fā)現(xiàn)拜登的天文學(xué)家查德.楚吉?dú)W(Chad Trujillo)說:「我們并不知道它的確切位置,不然大家明天早就一齊把望遠(yuǎn)鏡指向同一位置,一看就看得到了。但天空真的非常廣闊而這個(gè)物體也許又非常黯淡,明暗程度也要看位置上到底有多遠(yuǎn)?!?/p>
但這并不代表科學(xué)家會(huì)就此放棄嘗試機(jī)會(huì)。就如其他野心勃勃的天文??臺(tái)工作人員,夏威夷的昴宿望遠(yuǎn)鏡(Subaru telescope)已經(jīng)收下戰(zhàn)帖準(zhǔn)備挑戰(zhàn)了,而貝特金與布朗當(dāng)然也已經(jīng)踏上了尋覓之路。楚吉?dú)W說他與同事計(jì)劃要于下個(gè)月沿著預(yù)測的軌道路線開始探索。
原始X行星
這并不是科學(xué)家首度指出有巨型、遠(yuǎn)處行星存在的可能性。的確,相關(guān)的預(yù)測已在超過一世紀(jì)以前就有了,只不過都沒有任何一個(gè)的結(jié)論是對的。
歷史上大概最有名的一次是堅(jiān)稱有X行星存在的天文學(xué)家帕西瓦爾.羅威爾(Percival Lowell)。當(dāng)時(shí)他就為此假設(shè)行星命名并等著要在海王星軌道之外找到X行星的蹤跡。羅威爾堅(jiān)定的信念就開啟了日后好幾十年的接棒傳承賽,為的就是要找到X行星。而就是在這段過程中,天文學(xué)家才會(huì)在1930年找到冥王星。
但由于冥王星太小了,它不足以解釋羅威爾相信的假設(shè)──天王星與海王星軌道異常;冥王星被認(rèn)定為X行星的假設(shè)最后都被列為計(jì)算上的錯(cuò)誤,而非第9大行星引力拉扯的有力證據(jù)。之后的86年間,許多的推論在公布后都被推翻,最后都失敗了。
也許這一次這個(gè)新發(fā)現(xiàn)并不會(huì)一下就被推翻!
尼斯天文臺(tái)(Observatoire de la Cote d' Azur)的天文學(xué)家亞麗山卓.莫比戴利(Alessandro Morbidelli)說:「我認(rèn)為貝特金與布朗的研究報(bào)告是第一個(gè)提出了新行星存在并形塑出它軌道模樣極具說服性的論點(diǎn)。其中的內(nèi)容真的論證明確啊?!?/p>
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