最近有一项新的研究:天文学家根据两个望远镜的对比,识别出了疑似第九行星的踪迹。
左图是1983年红外天文望远镜IRAS拍摄,右图是2006年发射的另一个红外望远镜AKARI拍摄,照片显示的是一个小点的位置变化图,大约23年的时间,它移动了很长的一段距离。
那个小点,很可能就是天文学家寻找的第九行星。
冥王星的降级
太阳系第九行星,大家对这个称呼应该还停留在2006年之前,对吧。
因为在2006年之前,太阳系还有着冥王星这个大行星。
但2006年的时候,天文学家对行星提出了新的定义,因冥王星不满足第三条,无法清除自己的轨道(主要还是因为它小,引力没有占轨道的主导地位)。
所以,它被降级为了矮行星。
因此从这一年开始,第九行星便成为了我们的历史。
不过在2016年的时候,有一组天文学家在观测海王星外小天体的运动时,发现了一颗疑似更大行星的存在,它比冥王星要大的多的多,质量预估是地球的10倍呢。
遥远巨行星
它距离太阳非常的遥远,其平均距离约700个天文单位(1AU等于地球到太阳的平均距离1.5亿公里)。
它的这个距离,已经远远超过柯伊伯带的外边缘了,柯伊伯带的理论尺寸是距离太阳30至50个天文单位。
你看它,700个天文单位了,这还是平均的距离,它的轨道是一个高度椭圆化的轨道,其偏心率预估在0.5(轨道偏心率数字越接近0,表示越接近正圆轨道),地球轨道的偏心率是0.016。
它的偏心率0.5,其半长轴预估是在1100个天文单位,这都快到奥尔特云的内边缘了,绕太阳公转一周,大约需要1万个地球年。
哎,这个轨道听起来是不是很像一个说法。
很早之前不是有这个说法嘛,说是地球似乎存在一个周期性的灾难事件--陨石撞击事件,而造成这一事件可能的原因是:太阳系的外围可能有一个我们未曾发现的大天体-行星或者太阳的伴星;当它接近奥尔特云时,其引力干扰了奥尔特云内的小天体,使得它们进入内太阳系,从而使得陨石撞击事件增加,导致了一系列的灾难事件。
当然,这个说法只是一个假想的说法,并没有什么事实的依据。
但2016年的这项研究就不一样了,它是天文学家根据实际观测所得出的一个结论。
异常的轨道
在2003年的时候,天文学家在海王星的外围发现了一颗矮行星--赛德纳。
它的轨道很奇怪,偏心率达到了0.8,前面我们提到,偏心率越接近0轨道越接近正圆,0到1之间是椭圆的轨道,那么数字越接近1,轨道越窄,等于的1时候就成逃逸的抛物线轨道了。
所以0.8的偏心率,这让它的远日点达到了距离太阳937个天文单位,近日点则只有76个天文单位,但也还是比海王星远的多哈。
所以这就出现了一个疑问,它的轨道是如何达到这样高偏心率的状态,距离太阳又如此的遥远呢。
你看,就是这样一个看着不太起眼的问题,引起了天文学家的注意。
曾经呢,对于这个疑问有的天文学家是猜测,这可能是海王星的引力干扰,就像弹射之类的。
但赛德纳距离内太阳系最近时也是有76个天文单位的。
而海王星在哪呢,距离太阳30个天文单位处。
这个距离不足以影响赛德纳。
所以它的轨,更像是某个天体把它拉成了如今这样的状态。
是不是呢,为了验证这个说法,天文学家迈克布朗和他的团队。
他也是赛德纳的发现者,他和他的团队探索了包括赛德纳在内的6颗小天体的轨道,最后发现这6颗天体的轨道也都是像赛德纳一样:高偏心、远离太阳。
并且这6颗天体还有一个奇怪的地方,就是它们都排列在同一侧,轨道也都具有倾斜,倾斜的方向根据三维图像的模拟,它们出奇的一致,都向同一个方向倾斜,倾斜了约30°。
所以,这一切的同步行为是巧合吗?
不,布朗和他的团队认为,这绝不是一次偶然的事件,这应是第九行星存在的证据。
这便有了前面我们提到的研究,他们根据这6颗天体的异常,推测出了第九行星可能的质量、轨道以及可能出现的位置了。
那么接下来的事情就是寻找它来验证这个推测了。
怎么寻找呢?
寻找第九行星
寻找太阳系内的行星,天文学家主要是根据不同时期拍摄照片的对比。
因为行星会移动嘛,那相比于背景遥远的恒星,它们在天空中的位置是不断变化的。
所以在不同时期的拍摄,它就会出现在不同的位置。
这就像我们平时玩的找不同游戏,当然天文学家所面对的是一个非常庞大的数据图片。
不过也还好,现在电脑可以帮助天文学家完成这样的识别。
电脑识别出一些疑似的候选者后,人工再仔细的辨别这些候选者就可以了。
而要进行照片的对比,我们前提需要拍摄更广的天区。
因为拍摄的区域越大,得到的天体就越多。
所以完成这样工作的拍摄,一般都是拥有广角的望远镜进行巡天拍摄。
那对于第九行星的搜寻,我们还要加上红外的视角。
因为它距离实在是太过遥远,反射太阳的光到达地球时已经非常的暗淡。
所以可见光是很难看到它的,只有它自身辐射的红外辐射我们才有希望可以找到它。
所以寻找它,我们是利用红外巡天观测。
那么这次的研究,天文学家便是在两个相隔20多年的红外巡天望远镜的数据中,也就是前面我们提到的IRAS和AKARI的拍摄中,识别出了这个移动的亮点。
不过目前的观测弧还很少,还不能看出它的完整轨道。
所以要确定它到底是不是那个神秘的第九行星,我们还需要更多更多的数据。
这项研究于2025年4月24日发表于预印本网站。
以上,就是有关这次研究的解读了。