在今年1月份，美國加州的一些科學(xué)家提出一項(xiàng)讓很多人感到意外的說法，他們認(rèn)為在太陽系外側(cè)的遙遠(yuǎn)區(qū)域可能隱藏著所謂的“第九顆大行星”。自從這一消息宣布之后，天文學(xué)家們便一直致力于想要真正找出這顆可能存在的“行星X”。

關(guān)于這顆潛在行星的來源問題，相關(guān)理論有很多，不一而足，有些觀點(diǎn)認(rèn)為這是太陽從其他路過的恒星那里“偷竊”來的系外行星。還有些人將這顆行星的歷史與地球上恐龍的滅絕聯(lián)系在一起。甚至還有一些人認(rèn)為這顆遙遠(yuǎn)的天體可能將在未來某天與地球相撞。

近日，倫敦大學(xué)學(xué)院瑪拉德空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室副主任安德魯·柯蒂斯教授在提交給《對(duì)話》網(wǎng)站的相關(guān)文章里，詳細(xì)探討了我們對(duì)于這顆可能存在的行星已經(jīng)了解哪些方面，以及我們何時(shí)才有望真正找到它的蹤跡。

對(duì)于這顆潛在行星的搜尋工作自從關(guān)于這顆行星可能存在的相關(guān)論文一發(fā)表開始便不曾停止過。由于此前從未有人見到過這所謂的“第九大行星”，因此相關(guān)的研究工作很多都是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的模擬計(jì)算。

天文學(xué)家們之所以認(rèn)為在太陽系邊緣的黑暗之中隱藏著一個(gè)大行星，主要是因?yàn)橛^察到了該區(qū)域一些已知天體的運(yùn)行軌道存在些許異常狀況。自從這顆神秘行星存在的可能性被提出以來，天文學(xué)家們已經(jīng)對(duì)其結(jié)構(gòu)、軌道、對(duì)地球可能構(gòu)成的潛在威脅以及可能的來源等問題都做了大量的研究和模擬計(jì)算工作。

但即便有了以上所有這些數(shù)據(jù)，我們是否正在接近真正找到這顆行星?下面就讓我們仔細(xì)審視我們手邊已有的一些研究結(jié)果并看看它們究竟意味著什么。

這是一顆系外行星?

有關(guān)這顆行星的最新研究對(duì)其來源問題提出了幾種較為新穎的觀點(diǎn)，其中較為主流的有兩種。一種認(rèn)為這顆行星形成于太陽系早期，隨后由于某種機(jī)制而被“排擠”到了太陽系的邊緣地帶，或許是一次撞擊事件。

不過，另外一種理論認(rèn)為這顆行星實(shí)際上可能是太陽在大約45億年前，從路過的其他恒星那里“偷竊”來的，因此可以被認(rèn)為是一顆系外行星。要知道恒星一般都形成在較為密集的星團(tuán)或者星群之中。因此在太陽形成初期，它也應(yīng)該是處于這樣一個(gè)較為密集的恒星集群之中。由于當(dāng)時(shí)恒星之間比較接近，于是太陽也就有機(jī)會(huì)從其他恒星周圍“竊取”行星并據(jù)為己有，這樣的可能性并非完全不存在。

研究人員同時(shí)也指出，未來還需要開展針對(duì)海王星軌道外側(cè)小天體位置和軌道參數(shù)的更多觀測(cè)和模擬計(jì)算工作，這樣或許將為我們提供更多線索，并最終判定以上兩種起源學(xué)說中究竟哪一種才是正確的。

在目前階段，由于還缺乏對(duì)于這顆猜想中行星以及受其影響的相關(guān)天體的直接觀測(cè)數(shù)據(jù)，以上我們所開展的一系列研究基本上都是非常粗略的。

與此同時(shí)，類似這樣的工作也提供了一些非常有趣的觀點(diǎn)，但最終，一切的觀點(diǎn)都需要證據(jù)來支持。但不管如何，如果最終能夠證實(shí)這顆行星的確存在，甚至真的是一顆被太陽捕獲的行星，那么這恐怕就是我們真正訪問一顆“系外行星”的最佳機(jī)會(huì)了。

其成分可能是鐵和冰

其他計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算研究認(rèn)為，這顆行星可能是一顆遙遠(yuǎn)的冰凍巨行星，類似天王星和海王星。他們計(jì)算了假設(shè)這樣一顆天體形成于太陽系內(nèi)部，后來遷移到距離太陽非常遙遠(yuǎn)的位置上，在此期間其大小、溫度、亮度和顏色等方面可能發(fā)生的演變過程。

這樣的研究結(jié)果顯示這顆所謂的“第九大行星”可能類似一顆“迷你天王星”，擁有一個(gè)鐵質(zhì)內(nèi)核，硅酸鹽地幔，外層是水冰層，在外側(cè)則是氫氦為主成分的濃密大氣。其地表溫度大約為零下226攝氏度，主要熱量來源將是內(nèi)部熱源而非來自太陽的光照，這就意味著要想通過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡對(duì)其進(jìn)行觀察將會(huì)十分困難。

事實(shí)上，這顆行星反射的太陽光將非常少，也就意味著對(duì)其觀測(cè)效果最好的可能是在紅外波段，而非可見光波段。這樣的研究對(duì)于科學(xué)家們對(duì)這顆行星開展模擬計(jì)算和搜尋工作十分有幫助，因?yàn)橹辽龠@將告訴科學(xué)家們，他們?cè)谒褜さ奶祗w究竟長(zhǎng)什么樣子。

探測(cè)難度可能超出想象

提出這顆行星可能存在的科學(xué)家以及其他天文同行們，正在全球調(diào)動(dòng)大量大型觀測(cè)設(shè)備對(duì)這顆潛在目標(biāo)進(jìn)行搜索。另外還包括利用廣域紅外巡天望遠(yuǎn)鏡(WISE)、卡特里娜巡天項(xiàng)目以及“泛星巡天項(xiàng)目”，并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理和分析。到目前為止，這些搜尋工作還尚未取得進(jìn)展。

目前和未來規(guī)劃中的觀測(cè)中計(jì)劃投入搜尋工作的望遠(yuǎn)鏡包括夏威夷莫納克亞山頂?shù)娜毡娟男菆F(tuán)望遠(yuǎn)鏡、位于南美洲安第斯山區(qū)的ALMA陣列，暗能量巡天計(jì)劃乃至計(jì)劃在2018年發(fā)射升空的詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡等等。但或許，我們還有更好的辦法去開展搜尋工作。

比如說，有觀點(diǎn)認(rèn)為正在土星軌道運(yùn)行的卡西尼探測(cè)器的飛行路徑可能受到了這顆未知行星的引力攝動(dòng)影響?；蛟S我們可以據(jù)此將這顆行星的未知確定在一定的范圍內(nèi)。不過關(guān)于這顆行星的引力影響卡西尼飛船軌道的說法也遭到很多專家的質(zhì)疑和反對(duì)。

那么，為何我們到現(xiàn)在都還沒有能夠在搜尋方面取得任何進(jìn)展呢?對(duì)于這顆行星內(nèi)部物質(zhì)成分的模擬計(jì)算也顯示，利用類似WISE這樣的項(xiàng)目要想找到這樣一顆天體也是比較困難的。并且，目前的一些估算認(rèn)為這顆行星的質(zhì)量可能只有地球的3.7倍。相比此前認(rèn)為大約10倍地球質(zhì)量的估算，這一估算值已經(jīng)大大縮水?；谶@些事實(shí)，很多專家認(rèn)為要想依靠現(xiàn)有設(shè)備找到這樣一顆行星將是巨大的挑戰(zhàn)，但未來升級(jí)之后更加先進(jìn)的設(shè)備則更有希望。

對(duì)地球的威脅?不太可能

目前科學(xué)家們對(duì)于這顆潛在行星的軌道距離估算一般集中在1200~2000天文單位的范圍內(nèi)，這是一個(gè)極其遙遠(yuǎn)的距離概念(相比之下，冥王星距離太陽大約50個(gè)天文單位)。從這樣一個(gè)角度上看，這顆神秘行星對(duì)地球可能構(gòu)成的威脅是難以想象的。

但陰謀論者們總是有辦法，他們立刻指出，或許這顆行星只不過是很多類似天體中最先被發(fā)現(xiàn)的一顆，其中總會(huì)有一顆有朝一日可能會(huì)對(duì)我們產(chǎn)生威脅的。但到目前為止我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多距離遙遠(yuǎn)的柯伊伯帶天體，尚未確認(rèn)其中的任何一顆會(huì)對(duì)我們構(gòu)成任何威脅。相反，我們必須時(shí)刻警惕距離地球很近的那些所謂“近地小天體”可能對(duì)我們產(chǎn)生的影響。

第九大行星，如果它真的存在，那也一定是極難被探測(cè)到的。我們通過對(duì)柯伊伯帶現(xiàn)在已知的六顆天體的軌道特征進(jìn)行分析，似乎的確提示我們那里存在著一個(gè)未知的星球，但即便這一點(diǎn)目前看來也尚未在天文學(xué)界得到一致的認(rèn)可，當(dāng)然這也不妨礙科學(xué)家們著手開展詳細(xì)的研究和搜尋工作。

感謝計(jì)算機(jī)模擬工作所取得的進(jìn)展，我們已經(jīng)在逐漸縮小這顆行星可能的搜尋區(qū)域。隨著時(shí)間推移，觀測(cè)技術(shù)會(huì)發(fā)展地越來越先進(jìn)。因此有很多專家都抱有這樣的觀點(diǎn):如果所謂的第九大行星果真存在，那么人類一定會(huì)在未來幾年內(nèi)找到它。