太阳系“老九”现身?(3)
目标被锁定在6个外太阳系小天体上,这6个外太阳系小天体的轨道拥有相同的倾角,并且朝向太阳的角度很接近,而在自然条件下出现这一情况的几率只有1/14000。
迈克尔·布朗等在电脑中建立起数学模型,最终得出结论:有关这些小天体群动向规律的最佳解释就是,它们受到比它们大得多的天体的重力影响。是一颗超大行星将6个小天体纳入了自己的椭圆形轨道。
根据他们所建立的数学模型,一个质量大约为地球10倍的天体,让这些小天体群无法充分接近太阳,还会将这些天体的轨道拉斜90度,使他们定期会与太阳系行星轨道盘面垂直。
那么,通过模拟计算“算出来”的第九行星,靠谱吗?
“每当天文学家发现无法解释的运动轨迹时,往往就会揣测存在未知的星体。”杨国超解释说,两个天体的相互作用与它们的质量和距离有关。6个天体的运行轨道异常是因为除了已经观测到的天体对它们的引力作用外,理论上还需要有一个天体对它们产生相互作用才能解释观测到的这6个天体的运行轨道。而以此计算得到的这个未知天体的质量和轨道符合行星的定义。
“‘算出来’的行星并不新鲜,海王星的发现就是‘理论走在观测之前’的例子。”杨国超说,1845年,英国剑桥大学的学生亚当斯和法国天文学家勒威耶都分别通过数学计算预言了比天王星更远的地方有一颗未知的行星。这颗“笔尖上的行星”在1846年9月23日被德国天文学家伽勒通过用天文望远镜观测到。“通过动力学计算的方法是靠谱的,但计算更多天体的公转轨道会更加有力地证明这颗未知行星存在的真实性,并精确地计算它的公转轨道和位置。”
高难度后院寻宝——
“老九”依然疑点重重
“我们目前的研究更像是提供了一张极可能找到第九大行星的寻宝图。”迈克尔·布朗说。
太阳系自家“后院”里寻宝,比探索动辄数十、数百光年外的行星,看起来更有诱惑力。
但根据计算,“X行星”和太阳之间的距离平均达到了320亿公里,远日点可达到1600亿公里。相比之下,冥王星和太阳之间的平均距离“仅”59亿公里,远日点也不过74亿公里。X行星绕太阳公转一周大概需要1万到2万地球年,而冥王星的公转周期也不过248年,海王星则是164.8年。
科学家们推测,在45亿年前太阳系形成初期,一大堆岩石之类的物质被“踢”到了外围区域,然后在大约40亿年前形成了“X行星”,最终它走上了一个极为遥远的椭圆形轨道,此后就这么潜伏在那里。
直接观测如此遥远的“X行星”,困难程度可以想见。更有许多学者直接质疑迈克尔·布朗的研究结论。美国宇航局首席科学家艾伦·斯托芬在接受媒体采访时对这所谓的“第九大行星”表示怀疑,因为开普勒太空望远镜在太阳系外的恒星系统中找到了几千颗类似超级地球的行星,但没有一颗系外行星的大小介于地球和海王星之间。美国西南研究院的行星科学家豪尔·李维森则认为:“在我的职业生涯看到过很多类似研究和说法,但事实证明都是错误的。”
不管最终能否得到确认,“第九行星”有可能存在的发现已迅速引发公众的关注热情。不少人已经开始在讨论这颗星球应该叫什么名,或者能不能发射一个探测器去给它“拍个大头照”等等。
但科学家们并不想把这场高难度的“后院寻宝”变成娱乐盛宴。迈克尔·布朗和他的伙伴们正在紧锣密鼓尝试用其他方法来测试“X行星”的存在,以降低他们此前发现的不确定性。他们已经发现,“X行星”的重力会影响海王星外面新发现的一群类冰状天体,使它们发生倾斜,如果未来观测到更多类冰状天体运行轨道发生变动,则会让第九行星的存在更有说服力。
“可以想见,距离太阳那么遥远,得到极少的太阳光的这颗星球,表面可能是个极其寒冷和黑暗的世界。”杨国超说,第九行星如果最终得到确认,将颠覆现阶段公认的太阳系理论模型。对相关天文理论工作和观测工作也将带来改变。“不仅仅是第九行星,太阳系中隐藏着的秘密还有很多,包括月球起源、太阳磁场等等,后院里有待被发掘的‘秘宝’还多得很。”
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