|
太陽系有一顆行星迄今未找到，但科學(xué)家99.9%確定它是存在的。 因?yàn)闆]有命名，我們暫且叫它“X”。本期內(nèi)容我們就剖析一下，太陽系里究竟是否存在第九顆行星X？ 從小我們學(xué)到的天文知識是：太陽系有九大行星，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。  2006年，國際天文學(xué)聯(lián)合會將冥王星踢出了群聊，九大行星理論因此被打破，變成了八大行星。 但是，一直有人認(rèn)為，太陽系中還有一個行星，它比地球大五倍，漂浮在太陽系的邊緣。 要分析行星X是否存在，我們首先要了解如何發(fā)現(xiàn)一顆行星。 最傳統(tǒng)的辦法就是靠肉眼觀察，比如這張星空圖片，你肯定能從中看到某顆除地球之外的行星。  它就是火星，一顆非常容易被看到的紅色星球，雖然它與周圍的星星看起來差不多，但它早就被人類注意到了，我國古人給這顆閃閃發(fā)光的點(diǎn)起了個名叫“熒惑星”。 4000多年前的天文學(xué)家，僅通過肉眼觀察就能區(qū)分出星星們的不同，古巴比倫天文學(xué)家曾繪制過星體運(yùn)動軌跡圖，并確定哪些星體在勤快地繞著太陽轉(zhuǎn)，哪些只是站著不動。 能繪制錯綜復(fù)雜的星圖，不得不佩服古人的智慧，和每天雷打不動觀察夜空的毅力。即使在最晴朗的夜晚，人類肉眼也只能看到五顆行星。  1609年，天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)明之后，人類才得以看到更多的星體。 天王星的發(fā)現(xiàn)1781年，在天文望遠(yuǎn)鏡的幫助下，天王星終于被發(fā)現(xiàn)。其實(shí)它的發(fā)現(xiàn)也是個偶然事件，那天晚上，英國天文學(xué)家威廉.赫歇爾在他的花園里，拿著自制的，大概16厘米長的望遠(yuǎn)鏡尋找彗星，突然看到了一顆特別的星星。 起先他以為這是一顆彗星，但后來再次看到，威廉和其他科學(xué)家意識到那一定是顆行星，因?yàn)樗鼪]有彗星尾巴。 于是他們以給土星命名的方式給這顆行星命名，稱為烏拉諾斯，又叫天王星。  天王星 當(dāng)他們確定天王星位置之后，才猛然意識到，在公元前128年世界上第一張完整的星圖中就可能提到過它，只不過當(dāng)時的作者認(rèn)為它是顆恒星。 天文望遠(yuǎn)鏡對觀察天王星和其他行星做出了很大貢獻(xiàn)，但在天王星發(fā)現(xiàn)之后，人們在尋找行星上有了新的方法。現(xiàn)最后一顆行星海王星，用的就不是天文望遠(yuǎn)鏡，而是數(shù)學(xué)計算。 觀察天王星幾十年，并繪制了它的軌道后，一個叫亞歷克西斯.布勒瓦德的人，列了一張?zhí)煳谋恚?dāng)時是用牛頓物理學(xué)算出來的，上面詳細(xì)地分析了天王星的運(yùn)動軌道。  但是這張?zhí)煳谋碛袉栴}，它跟天文學(xué)家觀察出來的天王星軌跡有所不同，人們馬上意識到，天王星并未按照預(yù)測的軌道運(yùn)行。 難道牛頓物理學(xué)不正確嗎？天文學(xué)家花了很長時間去弄清這個問題。 直到1845年，一位叫烏爾班·勒維耶的法國數(shù)學(xué)家給出了答案。他認(rèn)為，一定有另一顆行星影響了天王星，它的能量打亂了天王星的軌跡。 他相信，如果有顆行星在拉動天王星，只需稍微改變一下天王星的軌道就能用數(shù)學(xué)計算準(zhǔn)確預(yù)測出來。  勒維耶的計算非常詳細(xì)，甚至他能說出該去哪里尋找這顆隱蔽的行星，天文學(xué)家約翰·格弗里恩·伽勒按照勒維耶指的方向，果然發(fā)現(xiàn)了海王星。 就像天王星一樣，海王星也不是天文學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)。有了數(shù)學(xué)計算的幫助后，天文學(xué)家便可以回顧關(guān)于海王星的歷史記錄，找出更多有價值的資料。 雖然海王星肉眼不可見，但意大利天文學(xué)家伽利略，曾在1612年用自己發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡看到過它。 伽利略看到過海王星兩次，還做了記錄，他發(fā)現(xiàn)海王星這兩次出現(xiàn)的位置有明顯移動，可惜他當(dāng)時沒意識到這個關(guān)鍵點(diǎn)，后來和其他人一樣，將海王星誤認(rèn)為了恒星。  海王星 只有約翰·格弗里恩·伽勒看到海王星時，明白自己看到的是行星。發(fā)現(xiàn)海王星的意義不止是天文學(xué)界的進(jìn)步。 更標(biāo)志著人類可以通過科學(xué)計算，來定位太陽系行星的位置，行星X的說法就是這么來的。 1903年，美國天文學(xué)家帕西瓦爾·羅威爾出了一本書，在書里，他提到，海王星的情況不能充分解釋太陽系中天體運(yùn)動的不規(guī)則現(xiàn)象。 他認(rèn)為，一定還有一顆行星存在，這顆行星的質(zhì)量大到能夠影響其他行星的引力，他稱這顆即將發(fā)現(xiàn)的行星為X。  于是，尋找X成了羅威爾畢生的追求，即使在生命的盡頭，他仍在鼓勵其他人繼續(xù)尋找，他還特地捐贈了100萬美元作為尋找X行星的基金。 皇天不負(fù)有心人，1930年，人們終于發(fā)現(xiàn)了冥王星并將它列入九大行星之一，但是因?yàn)橼ね跣琴|(zhì)量太小，自然不符合X行星的定義。 時光荏苒，接近100年過去了，我們至今還沒有找到X行星。  為什么認(rèn)為太陽系的“第九顆行星”一定存在？既然沒有找到，那我們憑什么認(rèn)為太陽系這第九顆行星一定存在呢？ 天文學(xué)家邁克爾·布朗和康斯坦丁·巴蒂金，曾在2016年發(fā)表的論文中，闡述過對行星的X猜想。 布朗和巴蒂金認(rèn)為這顆行星應(yīng)該存在于柯伊伯帶中，他們指出，有14個柯伊伯帶中的天體以獨(dú)特的方式在運(yùn)行。 它們聚集在各自軌道的某個特定點(diǎn)上，肯定是有東西在吸引它們，這就是行星X存在的證據(jù)。  柯伊伯帶 按布朗和巴蒂金的說法，行星X質(zhì)量非常大，至少是地球的5倍，且距太陽大約448億到778億公里遠(yuǎn)。 海王星的軌道離太陽約45億公里遠(yuǎn)，它圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周大概需要165年，由此推算，行星X繞行太陽一周大約得花10000年。 據(jù)估計，從行星X上看宇宙，太陽和月亮的亮度是相同的。因?yàn)榫嚯x太陽足夠遙遠(yuǎn)，即使在白天，行星X上也一樣黑暗與寒冷。 不過，現(xiàn)在科學(xué)界對于行星X有一定的爭議，有人認(rèn)為，行星X不一定存在于太陽系內(nèi)，我們計算到的數(shù)據(jù)，和柯伊伯帶天體聚集的證據(jù)，也有可能是太陽系運(yùn)動過程中經(jīng)過一顆更大的恒星導(dǎo)致的異常。  2020年，在《外太陽系起源和暗能量》的調(diào)查研究項目中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，柯伊伯帶中有1000多個天體，它們并沒有在軌道上聚集，或者有其他怪異行為。 由此，科學(xué)家們認(rèn)為，布朗和巴蒂金提到的14個聚集天體，可能是觀察偏差。 也許那些天體聚集只是數(shù)據(jù)出了問題，才讓人以為它們在聚集，當(dāng)然它們也可能是真的在聚集，這種聚集形成了一座掩體遮擋了行星X，導(dǎo)致我們看不到它。 不過，現(xiàn)在的我們有相當(dāng)先進(jìn)的太空觀測儀器，搜尋行星X可能存在的區(qū)域很容易，可我們已經(jīng)拍攝了很多詳細(xì)的太空照片，根本沒有行星X蹤跡。 科學(xué)家又搜索了現(xiàn)有的天文數(shù)據(jù)，仔細(xì)檢查了行星X可能存在的其他位置，均未發(fā)現(xiàn)它的痕跡。 關(guān)于行星X為什么那么難找，科學(xué)界還是有合理解釋的，它的軌道周期推算為10000年。 這么廣闊的范圍，它很可能藏在某個隱蔽的部位，旁邊又剛好有一群恒星，這些恒星的亮度足以將它蓋住。 或者，它處在遠(yuǎn)日點(diǎn)，所以顯的漆黑一片，可能要用最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡才看的到它。 其實(shí)我們有至少兩種方法去搜尋行星X，第一個是安裝在夏威夷的斯巴魯望遠(yuǎn)鏡，它可以搜索到行星X可能存在的最遠(yuǎn)范圍，只要行星X在，5年內(nèi)人們便可能找到它。 第二個方法是，繼續(xù)檢索布朗和巴蒂金的數(shù)據(jù)研究，只要在眾多數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)一個稍微不合理的暗點(diǎn)，都有希望。 最壞的結(jié)果就是，行星X根本不存在，或者遠(yuǎn)出了人類力所能及的范圍，連斯巴魯也看不到它。 斯巴魯望遠(yuǎn)鏡 不管是通過數(shù)據(jù)運(yùn)算去搜索，還是不松懈地觀察宇宙，可能最后我們會發(fā)現(xiàn)這顆令人心心念念的行星的確存在卻不在太陽系內(nèi)。 但無論結(jié)果怎樣，保持這份探索的熱情就永遠(yuǎn)有希望。宇宙那么大，對星體的研究應(yīng)該是一項長期的，生生不息的任務(wù)。 |
|
|
