第九大行星的想象圖
據(jù)美國太空網(wǎng)報(bào)道,一項(xiàng)新研究稱,第九大行星有可能在十年左右被發(fā)現(xiàn),前提是這顆目前還僅是假設(shè)的行星確實(shí)存在。這項(xiàng)研究,還同時公布了有關(guān)第九大行星的一些新特征。
早在2016年,美國加州理工學(xué)院的兩名行星科學(xué)家康斯坦丁·巴特金(KonstantinBatygin)和邁克·布朗(MikeBrown)提出了所謂的“第九大行星”假設(shè)。根據(jù)他們的估算,這顆行星的質(zhì)量可能是地球的10倍,以大約600個天文單位的平均距離繞太陽公轉(zhuǎn)。(1天文單位≈1.5億公里,即日地間平均距離)。
但在一篇詳細(xì)而冗長的論文中,巴特金、布朗以及另外兩位研究人員認(rèn)為,第九大行星可能更小,到太陽的距離也更近。相關(guān)論文已經(jīng)發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《物理報(bào)道(PhysicsReports)》網(wǎng)絡(luò)版上。
他們獲得的觀測證據(jù)和計(jì)算機(jī)模擬顯示,第九大行星的質(zhì)量上限不會超過10個地球質(zhì)量。最新的軌道計(jì)算表明,第九大行星是一顆質(zhì)量約為地球5倍的行星,軌道周期約為一萬年,到太陽的平均距離應(yīng)該在400-500天文單位。
而這也意味著,第九大行星可能比科學(xué)家此前預(yù)計(jì)的要更容易發(fā)現(xiàn)。
第九大行星的軌道示意圖及各大行星體積對比
來自第九大行星的干擾
在論文中,研究人員還基于現(xiàn)有的觀測結(jié)果,歸納了支持第九大行星存在的四個主要證據(jù)。這些證據(jù)都考慮了柯伊伯帶小天體的軌道異常情況。
柯伊伯帶遠(yuǎn)在海王星軌道外,主要由冰質(zhì)天體組成,其中一些是矮行星,如冥王星、鬩神星等,另一些則小到只能被稱為小行星。
研究人員稱,對于這些小天體的軌道異常,最好的解釋就是,存在一個巨大、遙遠(yuǎn)的干擾天體。它的引力將這些柯伊伯帶的小家伙,拽到了現(xiàn)在的運(yùn)行軌道上。
這種擾動效果的大小,取決于干擾天體的質(zhì)量及與太陽的距離。因此,距離太陽比原來預(yù)想的更近、質(zhì)量更小的第九大行星更接近當(dāng)前觀測結(jié)果。
瑞士伯爾尼大學(xué)的兩名天體物理學(xué)家曾經(jīng)推斷的第九大行星結(jié)構(gòu)
要找到第九大行星并不容易
布朗在一份聲明中稱:“雖然這種分析沒有直接說明第九大行星是否存在,但它確實(shí)表明我們的假設(shè)是建立在堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)之上?!?/p>
巴特金認(rèn)為,這個基礎(chǔ)非??煽?。他曾在接受采訪時表示,第九大行星存在的可能性超過90%。作為搜尋第九大行星的另一位關(guān)鍵人物,卡內(nèi)基科學(xué)研究所科學(xué)家斯科特·謝潑德(ScottSheppard)也同樣表示樂觀,在他看來,第九大行星存在的可能性在80%到90%之間。
聽上去,一個比地球大得多的天體長時間藏匿于太陽系內(nèi)而未被發(fā)現(xiàn),這似乎有些離譜。然而根據(jù)巴特金的研究,第九大行星其實(shí)非常遙遠(yuǎn)。要知道,曾經(jīng)的冥王星到太陽的平均距離也不過39.5個天文單位。
因此,距離太陽400-500天文單位的第九大行星要遠(yuǎn)得多,這也意味著它很黯淡,要真正發(fā)現(xiàn)它,天文學(xué)家需要做更多的搜尋工作。
參考信息:
https://www.space.com/planet-nine-easier-find-than-thought.html
編譯:游悠
策劃:張超 李培元 楊柳
審核:北京天文館研究館員 李昕