太阳系第九行星的存在有了新线索

【博科园-科学科普】第九行星不会永远被隐藏,新的研究进一步缩小了可能的位置范围!2016年1月天文学家迈克·布朗(Mike Brown)和康斯坦丁·巴特金(Konstantin Batygin)发表了第一个证据,证明太阳系中可能存在另一个行星。这个假设的天体被称为“行星9”(“行星X”),被认为是在离太阳极远的轨道上运行的,就像某些极端的柯伊伯带天体(eKBOs)的轨道所证明的那样。

对第九行星的概念图(挡住了银河系)。太阳在距离内,海王星的轨道显示为一个环。图片版权:ESO/Tomruen/nagualdesign

从那时起已经进行了多次研究,试图对行星9的位置进行确定。最新的研究再次来自布朗和巴蒂金,他们对所有已经表明9号行星存在的过程进行了分析评估。综上所述这些迹象表明,这种天体的存在不仅有可能,而且对于我们所知道的太阳系来说也是必不可少的。

这项名为“行星九的动力演化”的研究最近并已被《天文期刊》接受。之前的研究已经指出了KBOs的不同种群的行为,作为行星9的证明,Brown和Batygin试图为这些影响的动力机制提供一个连贯的理论描述。

最后得出的结论是:如果没有行星9,就很难想象一个太阳系,现在有五种不同的观测证据指向9行星的存在。如果要删除这个解释,想象第九行星不存在,那么产生的问题就会比你解决的问题多。突然间有五个不同的谜题,就必须想出五种不同的理论来解释它们。

2016年Brown和Batygin描述了行星9的前三行观测证据。这些包括六个极端的柯伊伯带物体,它们沿着太阳周围高度椭圆的路径,这表明一个看不见的机制影响了它们的轨道。第二是这些天体都是倾斜的轨道一样——大约30°“向下”飞机的柯伊伯带。

第三个暗示出现在计算机模拟的形式中,包括9号行星作为太阳系的一部分。根据这些模拟,很明显在90度左右的情况下,更多的天体应该倾斜到太阳系轨道上。多亏了他们的研究,Brown和Batygin发现了5个符合这个轨道模式的物体,并怀疑有更多的物体存在。

加州理工学院的教授Mike Brown和助理教授Konstanin Batygin共同研究了第九行星。图片版权:Lance Hayashida/Caltech

自从最初的论文发表以来,已经出现了另外两个关于第九行星存在的迹象。另一项研究涉及到更多的柯伊伯带物体的不明原因的轨道,它们被发现与太阳系的其他物体在相反的方向运行。这是一个明显的迹象表明,一个相对较近的天体有着强大的引力,正在影响它们的轨道。

然后是由团队的第二篇论文提出的论点,由伊丽莎白·贝利,Batygin的研究生领导。这项研究认为在过去的45亿年里,9号行星负责将太阳行星的轨道倾斜。这不仅为9号行星提供了额外的证据,而且还解开了天体物理学中一个长期存在的谜团——为什么行星与太阳的赤道相对倾斜6度。

所有这一切都证明了在太阳系外存在着一颗尚未发现的巨大行星的存在:没有其他模型能够解释这些高倾角轨道的古怪性。事实证明第九大行星为他们这代人提供了一条天然的通道。这些东西在行星九的帮助下被扭曲了,然后由海王星向内散射。

行星九的一个预测结果是,第二组被确定的天体(用蓝色表示)也应该存在。图片版权:Caltech/R. Hurt (IPAC)

最近的研究也揭示了行星9的起源。一些人认为行星在接近太阳后被甩到了太阳系的边缘,而另一些人则认为它可能是太阳系历史早期捕捉到的一颗系外行星。目前最受欢迎的理论似乎是它在太阳附近形成,并随着时间的推移而向外迁移。

当然在谈到行星9时,还没有科学的共识,其他天文学家也为Batygin和Brown引用的证据提供了其他可能的解释。例如最近的一项基于外太阳系起源调查的分析发现,有超过800个新的跨海王星物体(TNOs)——表明证据也可以与这些物体的随机分布相一致。

与此同时剩下的就是找到地球的直接证据。目前Batygin和Brown正试图通过在夏威夷的Mauna Kea天文台使用Subaru望远镜来做到这一点。这颗行星的发现不仅解决了它是否存在的问题,还将有助于解决近年来出现的一个谜团,这是由于数千个外太阳系行星的发现。

简而言之由于在2633个太阳系中发现了3529颗系外行星,天文学家已经注意到,从统计上看最有可能的行星类型是“超级地球”和“迷你海王星”——即比地球质量更大但不超过10个地球质量的行星。如果行星9被证实存在,据估计它的质量是地球的10倍,那么它可以解释这种差异。

第九大行星,我们知道你就在那里,我们会找到你的!除非你不是,在这种情况下,请无视这条信息!


参考:NASA

作者:Matt Williams

来自:Universe Today

编译:中子星

审校:博科园