我们不断听到九号行星- 太阳系中拟议的新行星可能会将小行星赶过冥王星 - 但天文学家实际上很难找到它。
新的行星和小行星只能利用反射的阳光来发现。我们的太阳向各个方向发出光,其中一小部分从行星或行星上反射回来,然后更小的数量反弹回地球。
接收到的阳光可能比我们在地球上少约五十万倍,这将使通过这种方式找到它变得极其棘手。但根据两项新研究,我们或许能够利用地球内部发出的光来找到它。
宇宙中的一切都会发出所谓的黑体辐射,其中较热的物体发出更高能的光,而较冷的物体发出较低能的光。这就是为什么金属在加热时开始发出红色或橙色的光。这并不是因为物体突然变得足够热而开始发光——它们总是在发光,但它们发出的光的种类随着它们变得更热而改变。
一旦物体超过一定的温度,它发出的光开始与我们能看到的光重叠,看起来它们发出红热的光。一旦它们冷却下来,它们发出的光就会恢复到我们的眼睛看不见的状态,但它仍然会发出同样的光。
这也是红外护目镜可以找到人的原因:人们在红外线中发光,而我们较温暖的部分(我们的脸部和躯干)发出的光线与较冷的部分略有不同。
黑体辐射给我们带来观赏第九行星的一种方式,它发出的光可能正好位于红外线和微波之间的边界。方便的是,我们有望远镜在天空中搜索红外线和微波边界的光。
这就是两个不同团队的论文背后的想法,他们说我们应该利用第九行星的黑体辐射首先找到它,然后了解更多关于它的信息。
第一组由加拿大麦吉尔大学的尼古拉斯·B·考恩 (Nicolas B. Cowan) 领导的研究小组首先询问我们的望远镜是否能够看到像九号行星这样寒冷、缓慢且遥远的物体。在他们的论文中,他们对九号行星的热度和产生的光量给出了当前的最佳估计,再加上到行星的距离,告诉他们九号行星对我们来说应该有多亮。
他们发现,除非他们的估计相差很大,否则我们很可能使用现有的望远镜找到第九行星。望远镜只需指向正确的位置即可。
更好的是,即使这些估计有点遥远,目前正在计划的望远镜仍然可以看到第九行星,他们说。不管怎样,我们可能即将首次发现这颗新行星。
第二组由以色列耶路撒冷希伯来大学的 Sivan Ginzburg 领导的研究走得更远,声称其黑体辐射的细节可以告诉我们九号行星的大小和大气层。
太阳系中的所有行星自大约 50 亿年前形成以来一直在冷却。拥有又大又厚的大气层的行星通常冷却得更慢,因为大气层往往像又大又厚的毯子一样,捕获行星的热量并减慢冷却速度。
通过对第九行星进行建模,假设它很像或海王星,金兹堡的团队能够找到其大气层厚度、质量和黑体辐射之间的关系。因此,一旦我们测量了辐射,我们几乎就可以免费获得另外两种辐射。
由于我们可能即将探测到这种辐射,因此不久之后我们也会对第九行星的成分有所了解。
2016年物理大新闻是引力波的发现。 2017 年的大新闻可能是发现和理解九号行星……
新论文已发表于天体物理学杂志通讯,你可以访问它们这里和这里。