最近有一項新的研究:天文學家根據(jù)兩個望遠鏡的對比,識別出了疑似第九行星的蹤跡。
左圖是1983年紅外天文望遠鏡IRAS拍攝,右圖是2006年發(fā)射的另一個紅外望遠鏡AKARI拍攝,照片顯示的是一個小點的位置變化圖,大約23年的時間,它移動了很長的一段距離。
那個小點,很可能就是天文學家尋找的第九行星。
冥王星的降級
太陽系第九行星,大家對這個稱呼應該還停留在2006年之前,對吧。
因為在2006年之前,太陽系還有著冥王星這個大行星。
但2006年的時候,天文學家對行星提出了新的定義,因冥王星不滿足第三條,無法清除自己的軌道(主要還是因為它小,引力沒有占軌道的主導地位)。
所以,它被降級為了矮行星。
因此從這一年開始,第九行星便成為了我們的歷史。
不過在2016年的時候,有一組天文學家在觀測海王星外小天體的運動時,發(fā)現(xiàn)了一顆疑似更大行星的存在,它比冥王星要大的多的多,質量預估是地球的10倍呢。
遙遠巨行星
它距離太陽非常的遙遠,其平均距離約700個天文單位(1AU等于地球到太陽的平均距離1.5億公里)。
它的這個距離,已經(jīng)遠遠超過柯伊伯帶的外邊緣了,柯伊伯帶的理論尺寸是距離太陽30至50個天文單位。
你看它,700個天文單位了,這還是平均的距離,它的軌道是一個高度橢圓化的軌道,其偏心率預估在0.5(軌道偏心率數(shù)字越接近0,表示越接近正圓軌道),地球軌道的偏心率是0.016。
它的偏心率0.5,其半長軸預估是在1100個天文單位,這都快到奧爾特云的內邊緣了,繞太陽公轉一周,大約需要1萬個地球年。
哎,這個軌道聽起來是不是很像一個說法。
很早之前不是有這個說法嘛,說是地球似乎存在一個周期性的災難事件--隕石撞擊事件,而造成這一事件可能的原因是:太陽系的外圍可能有一個我們未曾發(fā)現(xiàn)的大天體-行星或者太陽的伴星;當它接近奧爾特云時,其引力干擾了奧爾特云內的小天體,使得它們進入內太陽系,從而使得隕石撞擊事件增加,導致了一系列的災難事件。
當然,這個說法只是一個假想的說法,并沒有什么事實的依據(jù)。
但2016年的這項研究就不一樣了,它是天文學家根據(jù)實際觀測所得出的一個結論。
異常的軌道
在2003年的時候,天文學家在海王星的外圍發(fā)現(xiàn)了一顆矮行星--賽德納。
它的軌道很奇怪,偏心率達到了0.8,前面我們提到,偏心率越接近0軌道越接近正圓,0到1之間是橢圓的軌道,那么數(shù)字越接近1,軌道越窄,等于的1時候就成逃逸的拋物線軌道了。
所以0.8的偏心率,這讓它的遠日點達到了距離太陽937個天文單位,近日點則只有76個天文單位,但也還是比海王星遠的多哈。
所以這就出現(xiàn)了一個疑問,它的軌道是如何達到這樣高偏心率的狀態(tài),距離太陽又如此的遙遠呢。
你看,就是這樣一個看著不太起眼的問題,引起了天文學家的注意。
曾經(jīng)呢,對于這個疑問有的天文學家是猜測,這可能是海王星的引力干擾,就像彈射之類的。
但賽德納距離內太陽系最近時也是有76個天文單位的。
而海王星在哪呢,距離太陽30個天文單位處。
這個距離不足以影響賽德納。
所以它的軌,更像是某個天體把它拉成了如今這樣的狀態(tài)。
是不是呢,為了驗證這個說法,天文學家邁克布朗和他的團隊。
他也是賽德納的發(fā)現(xiàn)者,他和他的團隊探索了包括賽德納在內的6顆小天體的軌道,最后發(fā)現(xiàn)這6顆天體的軌道也都是像賽德納一樣:高偏心、遠離太陽。
并且這6顆天體還有一個奇怪的地方,就是它們都排列在同一側,軌道也都具有傾斜,傾斜的方向根據(jù)三維圖像的模擬,它們出奇的一致,都向同一個方向傾斜,傾斜了約30°。
所以,這一切的同步行為是巧合嗎?
不,布朗和他的團隊認為,這絕不是一次偶然的事件,這應是第九行星存在的證據(jù)。
這便有了前面我們提到的研究,他們根據(jù)這6顆天體的異常,推測出了第九行星可能的質量、軌道以及可能出現(xiàn)的位置了。
那么接下來的事情就是尋找它來驗證這個推測了。
怎么尋找呢?
尋找第九行星
尋找太陽系內的行星,天文學家主要是根據(jù)不同時期拍攝照片的對比。
因為行星會移動嘛,那相比于背景遙遠的恒星,它們在天空中的位置是不斷變化的。
所以在不同時期的拍攝,它就會出現(xiàn)在不同的位置。
這就像我們平時玩的找不同游戲,當然天文學家所面對的是一個非常龐大的數(shù)據(jù)圖片。
不過也還好,現(xiàn)在電腦可以幫助天文學家完成這樣的識別。
電腦識別出一些疑似的候選者后,人工再仔細的辨別這些候選者就可以了。
而要進行照片的對比,我們前提需要拍攝更廣的天區(qū)。
因為拍攝的區(qū)域越大,得到的天體就越多。
所以完成這樣工作的拍攝,一般都是擁有廣角的望遠鏡進行巡天拍攝。
那對于第九行星的搜尋,我們還要加上紅外的視角。
因為它距離實在是太過遙遠,反射太陽的光到達地球時已經(jīng)非常的暗淡。
所以可見光是很難看到它的,只有它自身輻射的紅外輻射我們才有希望可以找到它。
所以尋找它,我們是利用紅外巡天觀測。
那么這次的研究,天文學家便是在兩個相隔20多年的紅外巡天望遠鏡的數(shù)據(jù)中,也就是前面我們提到的IRAS和AKARI的拍攝中,識別出了這個移動的亮點。
不過目前的觀測弧還很少,還不能看出它的完整軌道。
所以要確定它到底是不是那個神秘的第九行星,我們還需要更多更多的數(shù)據(jù)。
這項研究于2025年4月24日發(fā)表于預印本網(wǎng)站。
以上,就是有關這次研究的解讀了。
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