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太阳系外围存在一颗很大的行星,称为“第九行星”

时间:2021-10-19 15:17 来源:网络作者: 菜叶
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第九行星是外太阳系神奇物质可能的存在形式之一


第九行星是外太阳系神奇物质可能的存在形式之一

新浪科技讯 北京时间5月18日消息,在进行了多个世纪的观察后,人类对太阳系的了解已经相当详细了。我们生活的地球是一颗多岩石的内行星,而在4颗内行星(水星、金星、地球和火星)以外,有一条主小行星带,然后是两颗气态巨行星(木星和土星)和两颗冰巨星(天王星和海王星),再然后是由大量较小冰体组成的第二条小行星带,即柯伊伯带。然而,研究人员怀疑,遥远的外太阳系区域——巨行星及其大卫星的“家”——可能存在着一个隐秘的较大天体。

天文学家对海王星以外的这片黑暗区域进行扫描观测,设法捕捉到了一些微光。这些微光并非没有意义,研究人员据此预测了太阳系的混沌状态,即太阳系形成过程中遗留下来的杂乱残骸,由此发现了出乎意料的规律。一些遥远天体的轨道聚在一起,而它们最接近的点停在某条线以外,其中真相尚不可知。许多科学家认为,在少数这样的模式中,某些目前还看不见的实体在发挥着作用,那里肯定存在着更多的质量。

一个主流理论认为,在太阳系外围存在一颗很大的行星,称为“第九行星”,其质量可能是地球的十倍。正是它的存在,使邻近较小的天体轨道极不规则。多年来,人们一直在努力寻找这个隐秘的天体。随着研究的深入,各种不同的想法也层出不穷。例如,一个由更小天体组成的很大圆盘可能也会产生同样的效果。其他研究人员则另辟蹊径,认为这个神奇天体可能是一个垒球大小的黑洞。假如其中任意一个理论是正确的,并且确实没有更大的天体,那目前的望远镜搜索就会继续徒劳无功。在这种情况下,天文学家必须更有耐心,可能也要更有制造力。

第九行星理论面临的一个挑战是,尽管它解释了天文学家观测到的奥秘天体轨道,但从理论上,天文学家并不确定如此很大的行星怎么能存在于太阳系外围边界。和阳光一样,太阳的引力也会随着距离的增加而减弱。因此,在边界处形成的很大行星应该会被路过的太阳夺走。或者,如果该行星一开始靠近太阳,然后向外漂移,那么是什么阻止了它离开太阳系?如果它是一颗行星,那么就行星而言,它所处的位置非常怪异。

通过模拟实验表明,在不考虑第九行星的情况下,获得许多小天体的奇特集群轨道。在太阳系形成的过程中,木星和土星很可能将大量的行星碎片推入长长的椭圆形轨道,在冥王星之外形成一个尚未发现的垫圈状圆盘。研究人员认为,这些地方任何微小天体的质量应该大致等于数学和建模上的误差,但它们可能会叠加起来。

当运行太阳系的数字模型时,在遥远的过去某一时刻,这个圆盘可能短暂变成了一个圆锥体,然后又松散下来,形成一个“膨胀”的圆盘。近期两篇尚未得到同行评议的论文显示,当这些系统中的尘埃稳定下来时,它们也会表现出脱离常规轨道的现象,与提出第九行星假说的根据相同。

尽管如此,这个理论还需要“信念的飞跃”。这个圆盘如果要完全取代第九行星,它就需要20个地球质量的物质,这是太阳系预计存在的剩余碎片的绝对最大值。

另一个团队提出了一个较小的圆盘理论,以不同的机制运行,这个圆盘可以与第九行星一起塑造外太阳系,从而缩小了二者的理论尺寸。

不管是一颗位置完美的行星,还是一个特别大的圆盘,抑或是两者的某种结合,天体物理学家们都倾向于这样的结论:外太阳系确实发生了一些不太可能的现象。对于究竟有多么不可能,有些研究者比其他人走得更远。

在2019年的一篇论文中,合著者猜测,这个神奇的质量可能是宇宙形成时遗留下来的一个小黑洞。天文学家至今还没有探测到这样的“原始”黑洞,但一项研究已经发现了间接证据,表明“流浪”行星或质量类似第九行星的黑洞可能就在银河系中漫游。如果太阳可以捕获流浪行星的话,为何不能捕获黑洞呢??“这是一个疯狂的想法,但并不是一个不合理的想法。”

对天文学家来说,在这些并非不合理的想法中做出选择是一项艰巨的任务。加州理工学院的行星科学家迈克·布朗(Mike Brown)是第九行星理论的有力支持者,他正在领导一项针对这一隐秘天体的研究,希望能在不久的未来这场争论。就在不久前,迈克·布朗在梳理天文数据时发现了一个看起来很有希望的点,他在社交媒体上对此进行了描述。尽管后来证明这只是他注入的一个模拟对象,用于确保搜索过程是有效的。

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