第九行星可能根本不是一颗行星……而是完全不同的东西
事实证明很难确定。
这,位于冥王星轨道之外的某个地方,迄今为止已经逃避了我们寻找它的所有努力。我们明白了。这里很黑,很冷,而且距离很远,这些都不利于探测。我们对它可能在哪里只有一个模糊的概念。那里有很多天空,只有一粒黑色的微粒。
造成这种情况有几个可能的原因。我们只是还没有看到它是其中之一。另一个是非常现实的可能性那是。或者它可能根本不是一个行星,而是一个。
或者,根据汉密尔顿学院的物理学家凯瑟琳·布朗和凯斯西储大学的哈什·马图尔进行的新研究,我们所解释的行星存在的证据可能是我们当前的引力模型中缺少某些东西的迹象,如下所述。
根据他们最近的研究,各种物体轨道上的微妙异常(某些归因于隐藏的行星)也与另一种引力模型一致——称为修正牛顿动力学(MOND)。
毫无疑问,牛顿定律是有用的。但它们并不完全完美。的缺陷在于牛顿万有引力定律爱因斯坦的广义相对论解决了这个问题。 MOND 是一种替代解决方案,它提出当牛顿引力加速度降至某个阈值以下时,其他引力效应就会起作用。
因为 MOND 可以描述似乎与正常物质无关的星系的引力行为 –意想不到的旋转曲线和– 这是一个有吸引力的替代品。但还没有真正在较小规模上进行过研究。
“MOND 非常擅长解释银河尺度的观测结果,”马图尔说。 “我没想到它会对太阳系外层产生明显的影响。”
第九行星的存在是根据在外太阳系观察到的一些奇怪的轨道集群推断出来的。在那里,在大型环日路径上可以发现大量的小冰岩石。观察到其中一些岩石在其轨道上聚集在一起的方式可能表明它们是受到一颗大行星的引力影响而聚集的。
Brown 和 Mathur 认为这些聚类观察结果可能与 MOND 不兼容。他们进行了一项调查,模拟了外太阳系的轨道柯伊伯带天体在 MOND 下观察他们的行为方式。
令人惊讶的是,他们最终得到的是一堆岩石,其行为与观察到的岩石簇非常相似。他们的计算表明,根据 MOND 理论,随着时间的推移,太阳系外的一些物体应该被拖到与银河系的引力场对齐。
仅仅自信地断言 MOND 对这些遥远岩石而不是行星的奇怪行为负有责任是不够的。不管怎样,我们只是没有足够的数据。不过,它确实将 MOND 纳入了可能存在的事物的混合体中,而不是第九行星。动力学模拟将允许对 MOND 假设进行更详细的探讨,并有助于巩固或排除它。
“无论结果如何,”布朗说,“这项工作凸显了外太阳系作为测试重力和研究物理基本问题的实验室的潜力。”
该研究发表于天文杂志。