
深处太阳系- 距离已知的行星很远,以至于太阳几乎无法与附近的恒星区分开 - 一个巨大的,冰冷的世界可能潜伏在阴影中,等待被人类发现。
而且,由于最先进的望远镜将在明年开始扫描天空,我们最终发现这个难以捉摸的星球可能很快就会到来。
太阳系有八个官方行星:水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星和海王星。但是近年来,天文学家提出,一个绰号为“行星九号”的第九世界可能会藏在我们宇宙社区的远处。
不,我们不是在谈论冥王星,从全面的行星地位降级到2006年的“矮星”。相反,科学家认为,九行星比其他行星更远的是天然气或冰巨型数十亿英里。如果存在,它也可以重写我们对太阳系起源和进化的理解。
天文学家已经预测了这个假设的世界可能有多大,它可以在多远,甚至在阳光周围的轨道上也应该存在多远。但实际上发现星球九个,有时称为行星X,已经躲过科学家已有近十年了。
但是,寻找太阳系潜在的第九星球可能很快即将结束。随着开创性的开放Vera C.鲁宾天文台专家告诉Live Science,在2025年,我们要么在未来几年内最终找到九个星球,要么排除这一想法。
“如果没有星球九的没有星球,就很难解释太阳系。”迈克·布朗,加州理工学院的一名天文学家与同事一起提出了第九个假设,他告诉Live Science。 “但是直到看到它,就无法100%确定它[存在]。”
星球九个假设
太阳系中第九行星的想法首先是由发现的发现。天王星在1781年海王星1846年,在其他行星首先被巴比伦人发现之后3000多年。这些发现证明,太阳系比人类曾经想到的要大得多,并提出了其他世界正在等待被发现的可能性。
但是,除了海王星或库珀带以外的冥王星,现在没有成熟的行星 - 一条大量的小行星,彗星和矮人行星,绕着海王星范围绕太阳绕着太阳绕着海王星走 - 已经出现了。而且,随着天文学家绘制了更多的太阳系,似乎越来越不可能缺少像行星一样大的东西。
但是,2004年的发现改变了这一点。科学家发现,塞德纳(Sedna) - 一个潜在的矮人行星,位于库珀带(Kuiper Beld)以外的地方 - 绕太阳有一个怪异的轨道。它不寻常的轨迹暗示,外部太阳系中的另一个大质量是重力拉在迷你世界上。但是,没有更多信息,很难证明这一假设。
然后,在一个2014年研究,天文学家宣布,他们在Kuiper Belt中发现了一个较小的物体,该物体被称为2012 VP113,其偏心轨道类似于Sedna。调查结果还暗示,正在等待发现更多古怪的跨性别物体(TNO)。
这些发现引起了布朗和加州大学天文学家的注意康斯坦丁·巴蒂,他们注意到Sedna和2012 VP113在轨道上都具有相同的“扭结”。这种共同的不规则性使物体短暂地浸入已知行星的轨道平面之下,这表明某些东西(例如小行星团块,矮星或什至是一个成熟的世界)正在拖延这些物体。
“一开始,我们没有说有一个星球,因为我们认为这是一件荒谬的事情,”布朗也同时发现了塞德纳,并在冥王星的行星降级中发挥了作用,他告诉《现场科学》。 “但是我们尝试了很多不同的事情来解释我们所看到的,没有其他作用。”
即使两人意识到一个可能的第九星球,他们也决定坐在发现上,直到他们提出另一个不那么争议的解释为止。但是,他们随后又发现了四个带有匹配的,畸形的轨道的TNO,这突然使缺失的行星看起来像是最合乎逻辑的解释。
当时,二人组计算得出,由于随机的机会,他们所研究的所有六个TNO都有2%的机会分享了它们的轨道怪异。布朗说:“当你看到那一看,你就会说,'哦,那里有一个星球。'
因此,在2016年,布朗和巴蒂金发表了他们的“行星九个假设,“从那以后,这引起了公众的想象。
填补空白
自2016年以来,布朗,巴蒂金和其他人继续追求第九行星。尽管他们尚未找到它,但他们发现了更古怪的tnos,使总数达到13,并进一步加强了第九行星的案例。
这些发现还限制了九行星的潜在大小,即与太阳及其轨道轨迹通过太阳系的距离。
“我们最好的估计是,它的巨大比地球高七倍”,或者地球质量的五到十倍的任何地方布朗说。这将使它成为太阳系中的第五大质量星球木星,,,,土星他补充说,海王星和天王星。
布朗说,由于九号的构图可能“最喜欢海王星”,这是由于它与太阳的距离。他补充说:“那将使直径达到地球宽度的两倍。”一些科学家还建议行星九可能被卫星包围,就像沉重的天然气巨头一样。
没有星球九个行星,很难解释太阳系。
迈克·布朗(Mike Brown),加州理工学院(Caltech)
有关的:太阳系在哪里结束?
如果存在,则九个行星平均距离太阳约500个天文学单位,这意味着它距离太阳的500倍。这听起来很远,但大小类似系外行星已经发现绕着同样距离的外星星绕,表明这是可能的。
这么远,九行星在太阳周围完成一次旅行可能需要5,000至10,000年。它的轨道可能是高度椭圆形的,因此随着时间的推移,它与太阳的距离会差异很大。它也可能不会在与其他行星的飞机相同,这使得找到甚至更棘手。
第九星球的异常轨道和与太阳的极端距离也提高了它的可能性可能是一个流氓星球- 一个星际世界,被太阳从其星系弹出后被太阳捕获。但是,布朗和巴蒂金认为,行星可能与太阳系中的其他行星一起形成了九个行星。
真的在那里吗?
许多天文学家对九行星的存在谨慎乐观。
存在九个行星的“很可能”,亚历山德罗·莫比德利(Alessandro Morbidelli),法国科特迪阿祖尔天文台的一名天文学家在一封电子邮件中告诉Live Science。莫比德利补充说:“有几条间接证据支持其存在。”
大卫·拉比诺维茨(David Rabinowitz)他告诉Live Science。他说,自从第9行提出以来,额外的怪异TNO的发现对这一理论保持了信心。
但是并不是每个人都相信《星球九》是真实的。
“那是一个过山车!肖恩·雷蒙德是法国波尔多天体物理实验室的研究人员,他在一封电子邮件中告诉Live Science。 “我正在为它扎根,但是我仍然对我是否相信它在那里仍然不可知。”
有关的:可能绕太阳绕的行星数量是多少?
关于第九行星的怀疑是基于对TNO中奇怪行为的替代潜在解释。例如,引力异常棕色和贝蒂金(Batygin)可能是由婴儿黑洞引起, 一个无形的巨大灰尘或a与流氓星球的历史性亲密接触。或者,tnos可能是证据表明我们的重力模型需要进行调整。
其他人则认为明显的tno扭结只是一种“观察性偏见”,因为发现比地球更靠近地球的TNO更容易萨曼莎·劳勒(Samantha Lawler),加拿大里贾纳大学的天文学家和九个假设的著名批评家,在电子邮件中告诉现场科学。
劳勒说:“我相信在太阳系中还可以发现很多非常有趣的身体。”她补充说,但是《星球》不是其中之一。
但是,布朗和巴蒂金折扣了观察性偏见正在产生第九星球的幻想的观念。
布朗说:“直到你真正找到它,我就会像那个行星一样自信。”
我们为什么找不到它?
因此,如果确实存在九个星球,为什么我们还没有发现它呢?
简短的答案是,隐藏的星球“非常非常遥远”。从地球上反射出的光将非常昏暗,因为它穿越大多数太阳系(两次)时,这几乎看不见。
最初,研究人员也不知道地球沿着其预测的轨道道路在哪里。这意味着他们必须研究天空的大区域才能寻找这个微弱的身体 - 类似于“试图在海洋中找到一只白鲸”,布朗说。
布朗说,到目前为止,研究人员已经分析了沿着第九号行星拟议的轨道途径的数千张图像,寻找随着时间的推移而移动的物体。
不幸的是,夜空充满了明亮的,动人的物体,例如彗星,因此研究人员必须对“很多垃圾”进行分类才能找到地球。
在最近的工作中,布朗和巴蒂金分析了来自夏威夷Haleakala天文台的全景调查望远镜和快速响应系统(PAN-Starrs)的数据自信地排除了大约78%的可疑轨道途径作为地球的藏身之处。
这将Nine的位置缩小到最遥远的22%的轨道途径。不幸的是,像Pan-Stars这样的望远镜不足以正确搜索此空间。
我们什么时候可以找到它?
如果第9行隐藏在其轨道上最遥远的范围内,我们将需要一个足够强大的望远镜才能发现它。
Brown和Batygin已经开始分析日本在夏威夷的Subaru望远镜的数据,夏威夷的Subaru望远镜有比Pan-Starrs更好的机会。但是,如果这项调查未能完成这项工作,他们将转向即将到来的Vera C. Rubin天文台,该天文台目前正在智利建造。
这款基于地面的望远镜将是配备了世界上最大的数码相机,将使研究人员比其他任何前任允许的范围更远的太阳系,类似詹姆斯·韦伯太空望远镜使研究人员能够在可观察到的宇宙中看起来更远。
该天文台目前定于2025年末开放。
有关的:5个空间发现科学家正在努力解释
布朗说,在最先进的望远镜的帮助下,可以在未来两年内找到九行星。但是,他还开玩笑说,自2016年以来,他每年都在说同样的话。
雷蒙德(Raymond)和拉比诺维茨(Rabinowitz)都同意,鲁宾天文台(Rubin Pasteratory)在上网后的一年内可以找到九行星。雷蒙德说,如果望远镜在头几年内找不到地球,那么“那个假设几乎已经死了”。
但是莫比德利(Morbidelli)和拉比诺维茨(Rabinowitz)指出,即使望远镜没有立即找到地球,它仍然可以识别更多的TNO,这将有助于证明该理论是否可行。
行星为什么要有九个重要?
尽管科学家在第九行星的存在上仍然分歧,但他们都同意的一件事是,实际上找到难以捉摸的世界可能是本世纪最大的太阳系发现。
雷蒙德说,这将是一个“惊人的”发现。他补充说,对于我们对太阳系的起源和进化的理解也将是“巨大的”。
莫比德利说,观察地球还可以教会我们更多有关巨型行星的形成和演变的信息。这不仅可以帮助我们在太阳系中进一步了解有关行星的更多信息,而且还阐明了遥远恒星周围的数千个巨型系外行星。
如果太空机构喜欢NASA发送探针以飞向地球附近,他们还可以揭示有关太阳系过去的更多线索。
布朗说:“它将有许多秘密通过详细研究来解锁。”