大家好,我是魅力科學君,今天我們要聊的話題是:一項近日發表在預印本服務器(arXiv)上的最新研究表明,我們可能發現了太陽系第九行星的蹤跡。好的,咱們不說廢話,這就開講。
早在2016年的時候,科學家就發現,運行海王星公轉軌道之外的一些小天體,其圍繞太陽公轉的軌道,呈現出一種奇特的“聚攏”現象——它們橢圓軌道的“近日點”,都指向了太空中的同一個區域(如下圖所示)。
科學家據此推測,這種現象強烈暗示了,那里存在一顆未知的行星,正是在其強大引力的作用下,導致這些小天體的軌道出現“聚攏”。
根據科學家的估算,這顆假想中的行星比地球大得多,其質量范圍在地球質量的5至20倍之間,它沿著一個橢圓軌道圍繞著太陽公轉,近日點距離太陽約200個天文單位,遠日點距離太陽約800個天文單位。
可以看到,如果這顆行星真的存在,那它就是太陽系第九行星。然而在接下來的日子里,盡管科學家利用地基和空間望遠鏡進行了大量的觀測工作,但一直沒有發現這顆行星的蹤跡。
實際上,此次研究也是致力于尋找這顆行星,根據介紹,此次研究并沒有采用此前的光學探測方法,而是在過去的紅外巡天數據中去尋找這顆行星存在的蛛絲馬跡。
其原理可以簡單地描述為,由于距離遙遠,這顆行星反射的太陽光很可能不足以被我們直接觀測到,相比之下,紅外線探測則是一個更可行的選擇,因為從理論上來講,大質量行星會保留形成時的“余熱”,即使經過數十億年,其自身的熱輻射在紅外波段仍然有可能被探測到。
在研究工作中,研究人員根據這顆行星理論上的質量、溫度、公轉軌道及速度等參數,設置了嚴格的過濾條件,經過層層篩選和細致比對,他們最終從浩瀚的紅外數據海洋中,找到了一個單一的、符合所有預設條件的紅外發射源。
分析結果顯示,這個發射源最初出現在“IRAS”衛星于1983年傳回的探測數據中,而在23年后的“AKARI”衛星的探測數據中,它移動到了距離上次位置約47.4角分的位置上,其移動的量級和運行軌跡,正好落在理論預測的范圍之內。
更重要的是,這個發射源僅在預期的時間窗口內出現,之前或之后都沒有重復探測到,這排除了常見的紅外線噪聲或背景恒星。所以此次研究給出的結論是:它極有可能是一顆在太陽系中緩慢移動的行星。
研究人員表示,我們暫時只能說可能發現了太陽系第九行星,而不能確定,但這是一個很好的開始,在后續的研究中,我們可以通過此次研究找到的線索,推算出它的實時位置,如此一來,我們就可以利用大型光學望遠鏡,通過對特定區域進行長時間曝光,進而直接確定它的存在(如果它真的存在的話)。
就目前的情況來看,相關的研究仍然在進行之中,期待在未來的日子里,科學家能夠有更多的發現,進而確定這顆行星是否真的存在。
參考資料:A Search for Planet Nine with IRAS and AKARI Data,arXiv:2504.17288v1
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