導(dǎo)讀

10月19日，在美國(guó)天文協(xié)會(huì)行星科學(xué)年度會(huì)議上，來(lái)自加州理工學(xué)院的天文學(xué)家展示了他們證明第九行星存在的最新證據(jù)。也就是說(shuō)，未來(lái)太陽(yáng)系內(nèi)新的第九大行星快要出現(xiàn)了。它是如何被發(fā)現(xiàn)的？冥王星出局后留下的空白真的要被填補(bǔ)上了？

采訪專家：

鄭永春（中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)副研究員）

朱 進(jìn)（北京天文館館長(zhǎng)）

新的第九大行星在哪兒？

這顆新的行星就在太陽(yáng)系的最外側(cè)區(qū)域。這是一顆巨行星，目前提出的假想它的質(zhì)量約是地球10倍，該行星距離太陽(yáng)約1496億千米。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)副研究員鄭永春博士對(duì)北京科技報(bào)記者表示，這幾年都有類似成果聲稱太陽(yáng)系可能存在未知行星，有天文學(xué)家提出，太陽(yáng)系內(nèi)比柯依伯帶更遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)可能存在未知的大行星。

2012年，巴西國(guó)家天文臺(tái)羅德尼·葛姆斯教授在美國(guó)天文學(xué)會(huì)議上報(bào)道了關(guān)于未知行星的研究結(jié)果。他發(fā)現(xiàn)，柯伊柏帶約有6—7顆天體的軌道都顯得非常奇怪。最簡(jiǎn)單、最直接的解釋就是太陽(yáng)系中還存在一顆尚未被發(fā)現(xiàn)的未知行星。這顆行星的質(zhì)量足夠大，其引力足以影響柯伊伯帶天體的運(yùn)行軌道。

第九大行星來(lái)了！證據(jù)是什么？

為什么我們對(duì)太陽(yáng)系內(nèi)的超大行星卻鮮有發(fā)現(xiàn)？鄭永春解釋，新預(yù)測(cè)的行星位于距離太陽(yáng)遙遠(yuǎn)的柯伊伯帶之外，這些區(qū)域又冷又暗，未知行星反射的太陽(yáng)光極為微弱，要通過(guò)觀測(cè)確證未知行星非常困難。

今年年初，科學(xué)家在證據(jù)上就取得很大的突破。1月20日，加州理工學(xué)院的天文學(xué)家邁克·布朗和康斯坦丁·巴特金在《天文物理期刊》發(fā)表研究成果，宣布發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系柯伊伯帶中6顆天體雖然以不同速率運(yùn)轉(zhuǎn)，自然條件下碰巧出現(xiàn)這一情況的幾率只有一萬(wàn)四千分之一。天文學(xué)家認(rèn)為，造成這種現(xiàn)象的原因可能是一顆未知行星在背后默默地發(fā)揮引力影響。

據(jù)推測(cè)，這顆未知行星沿“奇特的楕圓軌道”繞太陽(yáng)運(yùn)行，與太陽(yáng)之間的平均距離約為320億千米，遠(yuǎn)日點(diǎn)約為1600億千米。并且這顆未知行星可能為一顆巨型氣態(tài)行星。正是它的存在影響了太陽(yáng)的軌道，可能導(dǎo)致太陽(yáng)系軌道平面出現(xiàn)輕微傾斜。

長(zhǎng)期以來(lái)的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)系行星軌道平面相對(duì)于太陽(yáng)保持6度傾斜角，從而看上去太陽(yáng)輕微翹起，但此前沒(méi)有研究人員對(duì)這一現(xiàn)象提出合理解釋,現(xiàn)在科學(xué)家們似乎找到了一個(gè)比較合理的答案。

新行星認(rèn)證還需要很長(zhǎng)時(shí)間

不過(guò)鄭永春表示，天文學(xué)發(fā)展到今天，關(guān)于行星的認(rèn)證也形成了嚴(yán)格流程。鄭永春說(shuō)，由于未知行星的引力會(huì)影響柯依伯帶天體的運(yùn)行軌道發(fā)生傾斜，如果未來(lái)觀測(cè)到該區(qū)域更多天體的運(yùn)行軌道發(fā)生異常，存在這顆未知行星的結(jié)論會(huì)更有說(shuō)服力。而對(duì)于新行星的證據(jù)，能夠觀測(cè)到是最為直接的，盡管難度超大，很多科學(xué)家們寄希望于2021年世界最大光學(xué)望遠(yuǎn)鏡——大麥哲倫望遠(yuǎn)鏡建成時(shí)，或許有可能觀測(cè)到這顆未知行星。

▲在比冥王星更遠(yuǎn)的太陽(yáng)系空間，可能至少隱藏著兩顆未知行星，其引力影響了海王星外已知天體的軌道。

也有研究認(rèn)為，在比冥王星更遠(yuǎn)的太陽(yáng)系空間，可能至少隱藏著兩顆未知行星，其引力影響了海王星外已知天體的軌道。這一結(jié)論來(lái)自西班牙馬德里康普頓斯大學(xué)和英國(guó)劍橋大學(xué)的科學(xué)家，如果得到證實(shí)，這個(gè)假說(shuō)可能會(huì)顛覆現(xiàn)在太陽(yáng)系的模型。

▲目前，大麥哲倫望遠(yuǎn)鏡(GMT)建造完成，將成為世界上最大的望遠(yuǎn)鏡。

冥王星有希望重歸第九大行星？

這兩年，一些天文迷依舊在希望有一天冥王星被“平反”重新歸位。依據(jù)美國(guó)航空航天局2015年7月13日公布的由“新視野”號(hào)探測(cè)器最新數(shù)據(jù)，冥王星直徑約為2370公里，誤差值為上下20公里。這一大小超過(guò)了長(zhǎng)期被認(rèn)為大過(guò)冥王星的鬩神星，后者直徑約為2326公里，誤差值為上下12公里。許多人認(rèn)為冥王星終于“復(fù)仇”了。不過(guò)，與其他行星相比它的個(gè)頭依舊不算大，甚至比月球還要小，而表面積還不到地球上俄羅斯的面積。

但是新視野號(hào)的探測(cè)證實(shí)，冥王星比海王星軌道之外的所有已知太陽(yáng)系天體都要大，是太陽(yáng)系遙遠(yuǎn)邊緣的柯伊伯帶上個(gè)頭最大的星體，在太陽(yáng)系邊疆區(qū)域有著極強(qiáng)的統(tǒng)治力。也正是這樣的觀測(cè)結(jié)果，很多冥王星的擁躉又活躍起來(lái)。

但北京天文館館長(zhǎng)朱進(jìn)研究員則給這些冥王星迷們潑了一盆冷水，他認(rèn)為，冥王星已經(jīng)不可能重回九大行星行列。

根據(jù)國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)2006年通過(guò)的決議，一個(gè)天體要成為大行星必須滿足三個(gè)條件：位于圍繞太陽(yáng)的軌道上；質(zhì)量足夠大，以達(dá)到近似球形；自身有足夠的引力，以清空其軌道附近區(qū)域的天體。但根據(jù)目前的定義，同樣具有足夠質(zhì)量、呈圓球形，但不能消除其軌道附近其他物體的天體被稱為“矮行星”。冥王星正是這樣一顆矮行星。

鄭永春說(shuō)，未知行星一旦確證，將改變太陽(yáng)系的疆界，行星的定義可能還得重新修改，太陽(yáng)系形成模型也要再修改，這毫無(wú)疑問(wèn)將會(huì)是天文學(xué)中一場(chǎng)新的革命!