太陽系到底有多少顆行星?目前有8顆,但很多天文學家相信,遙遠的宇宙深處,很可能隱藏著第九顆大行星。 多年以來,天文學家一直在尋找著這顆隱藏的行星,但也有人認為它并不存在,否則以人類的觀測能力,早就應該發(fā)現(xiàn)它了。相信它存在的天文學家提出了各種各樣的理論,有人甚至認為這顆“行星”其實是一個體積很小,但質量很大的微型黑洞,所以才不容易被發(fā)現(xiàn)。 一開始,天文學家尋找新的行星,只是因為完成了前一個的發(fā)現(xiàn),繼續(xù)進行同樣的探索,就好像有人活到了120歲,大家就會猜想有沒有人能活到121歲一樣。 那個時候,冥王星剛剛發(fā)現(xiàn),太陽系還有九顆行星,所以人們將這顆未知的行星稱為X。X這個字母好,不僅在方程上就被當作未知數(shù)的重要符號,而且在羅馬數(shù)字中恰好是10,寓意著第十顆行星。 后來,冥王星被踢出行星行列,但天文學家仍然在尋找著未知的太陽系行星,并且依然用X來稱呼它。 盡管冥王星被淘汰了,但它給未知的第九大行星提供了一種可能。正是由于冥王星的存在,才讓天文學家思考甚至相信第九大行星真的存在,而不再只是胡亂地猜想。 冥王星的特點就是:軌道離心率太大。我們都知道,宇宙天體的公轉軌道是橢圓,但和其他行星接近正圓的軌道相比,冥王星的軌道太“橢”了,扁得離譜。它最遠的時候距離太陽差不多74億公里,但近日點卻不足45億公里,比海王星還近。 不僅如此,在冥王星所處的柯伊伯帶中,其他天體也普遍具有這么離譜的偏心率。比如鬩神星,近日點約56.5億公里,遠日點卻達到了146億公里;鳥神星,近日點57.6億公里,遠日點79.4億公里…… 顯然,它們的軌道不符合正常太陽系天體的運行規(guī)律,因此天文學家推測,一定是還有一顆隱藏的巨大行星,通過它的引力干擾了這些柯伊伯帶天體,才出現(xiàn)了這種詭異的運行方式。 對于第九大行星的存在,美國加州理工學院的Mike Brown教授始終深信不疑,并且多次發(fā)表論文闡述自己的工作進展。 最近,他又向公眾展示了他和他的團隊目前的工作進程,在他們認為第九大行星可能存在的區(qū)域范圍內,已經完成了差不多80%的巡天探測。也就是說,在他們的信念中,第九大行星就存在于最后20%的范圍內。 他們的觀測利用了泛星計劃的數(shù)據。泛星計劃(Pan-STARRS),全稱為全景巡天望遠鏡和快速反應系統(tǒng)(Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System),說到底就是利用位于夏威夷毛伊島上哈雷阿卡拉天文臺的望遠鏡,對宇宙星空進行反復觀測,然后進行同一區(qū)域的對比。 對于太陽系外的天體來說,由于距離過于遙遠,兩次拍攝之間的時間間隔不足以產生明顯的位置變化。但如果是太陽系內的天體,位置變化比較明顯,就很容易被捕獲到。實際上,當初冥王星就是這么被發(fā)現(xiàn)的。 泛星計劃每個月能夠對整個天空進行差不多4次巡查,這個效率是前所未有的。而且泛星計劃望遠鏡的觀測能力也非常強,最暗可以觀測到24等星。這是個什么概念呢?這么說吧,就連肉眼可見最暗的6等星,也比這個亮度亮1500多萬倍! 在泛星計劃發(fā)布了第二期巡天數(shù)據后,Brown的團隊就對這些數(shù)據進行了分析,試圖尋找其中可能存在的第九大行星的跡象。令人遺憾的是,他們在對以往研究計算出的大約78%的區(qū)域進行了分析,發(fā)現(xiàn)都不存在第九大行星的跡象。 對于普通人來說,這意味著第九大行星存在的可能性已經大大降低了。但對于Brown等人來說,反而是個好消息,在接受采訪的時候他說:“這意味著我們已經大大縮小了搜索范圍?!?/p> 他的團隊不僅單純地用眼睛去尋找這個神秘的天體,還試圖通過理論來推測其可能的形態(tài)。 就像我們前面說的,柯伊伯帶天體的奇葩軌道,或許是第九大行星通過引力干擾的方式產生的。既然如此,通過它們的軌道模式,天體物理學家完全可以反推引力的大小,進而猜測這顆隱藏行星的屬性。 不同的天文學家計算出來的結果不盡相同,根據Brown團隊的最新估算,第九大行星的質量大約是地球的6.6倍,一旦被發(fā)現(xiàn),將成為太陽系第五大行星。要知道,現(xiàn)在太陽系第四大行星天王星和第五大行星地球之間的質量差了15倍以上,二者之間存在著巨大的斷層。質量只有地球幾倍的行星在太陽系外很常見,因此太陽系內也應該隱藏著這樣的行星。 但這顆大行星的觀測難度極高,因為它距離極其遙遠,軌道半長軸大約是500個天文單位,也就是差不多750億公里! 即便尋找第九大行星充滿了困難,Brown仍然充滿信心,并已經做好了下一步準備,那就是利用LSST項目進行新的尋找工作。LSST全稱是時空遺產調查(Legacy Survey of Space and Time),計劃為期10年,在智利的維拉·魯賓天文臺。 該天文臺仍在建設過程中,目前還無法使用。不過據推測,一兩年內,甚至最早在今年下半年,這項宏大的工程就要竣工,該項目甚至和嫦娥六號并列居于《自然》雜志預測的今年最值得期待的6大科學事件,可見其觀測能力之強大。 Brown相信,一旦該天文臺投入使用,第九大行星將無處遁形。只要這顆行星真的存在,人類就會很快讓它暴露出廬山真面目。 |
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