太陽系自2006年冥王星被降級為矮行星后,一直維持八大行星的格局,然而,近年研究提出“第九行星”(Planet Nine)假說,稱一顆比地球大得多的行星可能潛藏在太陽系外緣,影響遙遠天體的軌道。
第九行星假說由加州理工學(xué)院(Caltech)天文學(xué)家邁克·布朗(Mike Brown)和康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)于2016年提出,基于對海王星外極端跨海王星天體(ETNOs)的觀測。
首先是ETNOs(如Sedna,近日點76天文單位,AU)軌道呈奇特聚類,近日點集中在同一方向,軌道傾角相似,2023年《天體物理學(xué)雜志》指出,這類天體(約14個)隨機聚類的概率僅0.01%。
所以它們更有可能是被一顆尚未尚未發(fā)現(xiàn)的行星的引力,通過牧羊效應(yīng)塑造出來的,由此天文學(xué)家估算這顆潛在的第九行星,質(zhì)量在地球的5到10倍地球質(zhì)量,軌道橢圓,近日點400到800個天文單位,最長要2萬年才能完成一次公轉(zhuǎn),而人類文明剛好成長于它的周期內(nèi),所以我們遲遲未能發(fā)現(xiàn)它。
2025年,天文學(xué)家在紅外數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)第九行星候選體,通過分析1983年紅外天文衛(wèi)星(IRAS)和2006-2011年日本AKARI衛(wèi)星的存檔數(shù)據(jù),兩數(shù)據(jù)集相隔23年,捕捉到一顆移動的“光點”,符合行星軌跡。
距離地球約700AU,太陽光要9天才能到達那里,質(zhì)量17倍地球質(zhì)量,可能是一顆冰巨星,因為太陽系邊緣并沒有足夠的巖石和金屬,但凡事無絕對,如果它是一顆超級地球的話,直徑至少是4萬公里,體積將達到地球的27倍,這個規(guī)模已經(jīng)足以維持大氣層甚至是星環(huán)系統(tǒng)了,唯一的問題是光照太少,生命不太可能在這顆星球上誕生。
1050億公里的距離,比海王星遠23倍,這意味著它收到的陽光僅相當(dāng)于地球的0.0002%,幾乎不反射任何太陽光,想找他除了引力之外別無他法,不論是韋伯望遠鏡還是哈勃望遠鏡,都很看看到它的蹤影。
長達2萬年的公轉(zhuǎn)周期,意味著它23年僅移動軌道0.1%,不經(jīng)過幾十年的長期觀測,也同樣無法確認(rèn)它的存在,至于銀河系的背景噪音,太陽系邊緣小行星和彗星的干擾,都有可能讓第九行星變成泡沫。
目前智利Vera C. Rubin天文臺配備了世界最大數(shù)字相機,掃描深度達24等星,覆蓋南半球天空,天文學(xué)家認(rèn)為最晚到2027年左右,就能捕捉到第九行星存在的真實證據(jù),如果這一切真的屬實,那么太陽系的演化模型,以及行星的漂移理論,都將得到修正。
因為這么大質(zhì)量的天體不可能是在外太陽系形成的,那邊的物質(zhì)量遠遠不夠,它只可能在太陽系內(nèi)側(cè)形成,然后在幾十億年的時間里逐漸向外側(cè)漂移,就跟木星和土星的漂移一樣,最終到了比海王星更遠的軌道上。
其實想要確認(rèn)第九行星的真相,最簡單的辦法就是親眼飛過去看看,但這種技術(shù)目前還不具備,至少得數(shù)百年后才有可能。
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