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質量可達地球5倍,距離太陽超300億公里,第九大行星真的存在嗎

1930年,美國天文學家湯博發現了冥王星,當時認定其為太陽系的第九大行星。

質量可達地球5倍,距離太陽超300億公里,第九大行星真的存在嗎

(圖片說明:冥王星)

2006年,在國際天文學聯合會上,冥王星慘遭降級,成為了矮行星,太陽系又恢復了八大行星。“第九行星冥王星”被踢出,不意味著太陽系就一定只有八顆行星。尋找海王星以外的大行星的工作,早就開始了。

可是,太陽系內,到底有沒有第九大行星呢?

我們觀測到的太陽系,只是整個太陽系極其微小的一部分,很難想象更加廣袤的太陽系中沒有任何巨大的天體。而且,根據柯伊伯帶天體的詭異執行規律,很多天文學家都願意用隱藏著的第九大行星來解釋,看起來也很合理。

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(圖片說明:冥王星也是柯伊伯帶天體)

另一方面,有些天文學家認為並不存在所謂的第九大行星,因為柯伊伯帶天體的執行規律有其他的合理解釋。如果第九大行星真的存在,我們早就應該發現了。

顯然,第一種猜想更容易被證明,因為只要找到這顆隱藏的行星即可。相比之下,我們沒有發現第九大行星的事實不能證明它不存在,也有可能說明我們的觀測能力不夠。所以,想要回答這個問題,天文學家們只能不斷地尋找這顆行星,並且透過一些理論來推測關於這顆行星的一些資訊。

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(圖片說明:如果存在第九大行星,它距離太陽會非常遙遠)

有天文學家計算後認為,第九大行星如果真的存在,那麼它的質量應該在地球的5-10倍之間,距離太陽大約400-800個天文單位。我們知道,1個天文單位就是太陽和地球的距離,大約是1。5億公里。換句話說,這顆行星位於距離我們600億到1200億公里之外!要知道,即便是冥王星,距離太陽最遠時也不超過50個天文單位。

距離的增加,直接導致的就是觀測難度的增加。具體來說,太陽系內一顆天體的距離和我們增加10倍,觀測難度就要增加10000倍!由此可見,尋找如此遙遠的天體,真的是一件非常不容易的事情。

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(圖片說明:遙遠的太陽系天體極難被觀測到)

1983年1月,由荷蘭、美國和英國合作的紅外天文衛星(IRAS)發射升空,展開了它的調查。第九大行星如此遙遠,反射的太陽光必然會非常非常少,導致我們在可見光波段觀測難度的增加。不過,透過紅外線,就有機會尋找到這些冰冷的天體。

在10個月的時間裡,IRAS對96%的天空進行了遠紅外探測,獲得了大量的資料。天文學利用它發現了一些新的彗星,火星與木星軌道之間的小天體,甚至還對銀河系核心進行了觀測,但遺憾的是,這裡似乎並沒有第九大行星的蹤跡。

三十多年過去了,英國倫敦帝國學院的天文學家Michael Rowan-Robinson重新審視了這些資料。他認為,或許其中有一些被忽略的資訊,能夠讓他有一些新的發現。

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(圖片說明:IRAS衛星)

在衛星拍攝到的差不多25萬個點源中,他發現了3個目標非常值得注意。這3張影象分別拍攝於1983年6月,7月和9月,拍攝的是同一片天空,其中似乎有一個天體在移動。雖然宇宙中的天體都在移動,但是其他天體過於遙遠,在這麼短的時間內看不出位置的變化,只有太陽系天體的位置變化能在幾個月的時間內有明確的體現,冥王星也是這樣被發現的。

不過,這也不是說他發現的一定是一顆太陽系天體,因為照片裡拍攝的是銀河系低緯度區域,也就是比較接近銀盤的位置上,這裡會受到銀河系內部一些能夠在遠紅外波段發光的物質干擾,所以這3個點可能只是一些噪音。

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(圖片說明:Rowan-Robinson檢索的影象)

想要確認它們的身份,就需要透過其他的觀測來證實。不過遺憾的是,在一項名為美國泛星巡天計劃的任務中,天文學家確實沒有在相對應的位置上發現這個目標。

看樣子,這一次的追蹤,還是得到了不樂觀的結果。但是,Rowan-Robinson對於這樣的解釋,還是有些不甘心。

他指出,限於當時的技術水平,IRAS基本上已經達到了它的極限,但拍攝質量仍然不高。再加上這幾張圖片拍攝的位置在遠紅外波段算是比較困難的方向,所以這3個目標確實給我們以足夠多的信心。但考慮到第九大行星的假說過於深入人心,天文學家們仍然值得檢驗一下這片區域是否隱藏著可能的行星。

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(圖片說明:很多天文學家堅信第九大行星的存在)

儘管這3個目標可能最終被證明是鏡花水月,但他還是根據它們進行了計算,推測它可能代表的第九大行星的一些引數。根據他的計算,如果這3個點真的是來自於一顆行星,那麼這顆行星的質量大約是地球的3-5倍,距離太陽大約225個天文單位,也就是337。5億公里。

總之,根據Rowan-Robinson的說法,雖然IRAS的質量未必高,卻給我們暗示了尋找第九大行星的方向。他認為,天文學家們需要以1983年拍攝照片的位置為中心,對周圍2。5-4度的環形區域進行光學和近紅外波段的觀測和搜尋,或許能夠找到潛在的天體。

另外,透過動力學的分析,也有可能增加這顆天體存在的證據。如果它的引數和位置都能夠和其他太陽系天體相匹配,比如能夠解釋柯伊伯帶天體的執行規律,那麼也同樣更加令人相信這顆天體的存在。

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(圖片說明:太陽及八大行星)

如果1983年的照片中拍攝到的真的是第九大行星,那麼天文學家與它擦肩而過,實在是有些令人惋惜。如果最終被證明不是行星,那麼尋找第九顆行星的路恐怕就要更加漫長了。

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