簡介:神秘的第九号行星
如果第九顆行星就在那裡,一顆巨大而神秘的,潛伏在太陽系黑暗邊緣的行星,那麼它可能不在我們想象的那個地方。
根據研究這一假想天體的天文學家的說法,再考慮到新的一些信息,第九行星的軌道可能比我們預想的要更接加橢圓。
第九行星的藝術家創作(nagual設計/TOM RUEN/ESO/維基百科分享)
2016年,加州理工學院的天文學家康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)和邁克爾·布朗(Michael Brown)在《天文學雜志》上發表了一篇論文,假想中的行星九号在這裡閃亮登場;在論文中,他們闡述了在太陽系外圍有一顆尚未被發現的行星。他們說,證據存在于遠離海王星軌道的其他天體中。
這些天體被稱為極端外海王星天體;他們有着巨大的橢圓形軌道,且不會超過海王星,近日點最近距離30個天文單位,遠日點最遠距離150個天文單位。巴蒂金和布朗發現,這些軌道在近日點上(即它們軌道上離太陽最近的點)有相同的角度。
天文學家進行了一系列的模拟,發現如果存在一顆大行星,那麼它的引力可以讓這些天體的軌道産生這樣的聚集效應。自論文發表後,這個理論就變得非常有争議,因為許多天文學家發現第九行星不太可能存在,但到目前為止,我們還沒有确鑿的證據,來證明他存在或是不存在。解決這場争論的最有說服力的方法是找到這個狡猾的天體——而巴蒂金和布朗的最新研究可能會幫助我們完成這一使命。
他們的新論文已被《天體物理學雜志快報》接受,且預印本可以在arXiv服務器上獲得。
早在2016年,對可能存在的第九行星的初步探測僅僅基于6個ETNO(極端外海王星天體)進行,畢竟,他們非常小且非常難探測到。随着時間的推移,更多的ETNO被發現,今天我們已知的有19個;這意味着現在我們有更多的數據來分析和計算這顆行星的特征。
2019年,天文學家修正了已有信息,發現他們之前得出的結果不準确。根據修正的結果,這顆行星的質量隻有地球質量的五倍,而不是他們最初計算出來的10倍,而且它的偏心率——橢圓度——更低。
現在他們将再次更新這些計算結果。
“然而,”他們在“尋找行星九号”博客上的一篇文章中寫道,“我們在這一理論最流行的時候問自己的是另一個問題:我們的模拟中缺少基本的物理學概念嗎?通過我們對模型的持續不斷的探索,我們發現這個問題的答案是‘Yes’。”
他們說,他們的模拟假設任何離開太陽超過10000天文單位的物體都會迷失在太空中。他們沒有考慮到的是,太陽并不是孤立地誕生的,它可能是在一個巨大的、擁擠的恒星形成雲中與其他恒星一起誕生的。 在這種情況下,嬰兒太陽系幾乎肯定會形成奧爾特雲的内部部分,奧爾特雲是圍繞太陽系的冰體外殼,距離太陽約2000到100000天文單位。土星和木星等巨大行星的形成會将碎片向外抛向星際空間;但是經過的恒星的引力擾動會将它們推回太陽的引力影響,從而最終形成内部奧爾特雲。
我們傾向于認為奧爾特雲隻是在空間徘徊,實際上什麼都不做,但是當巴蒂金和布朗進行一系列新的模拟時,考慮到這些物理因素,他們發現奧爾特雲内部的物體可能确實會移動一點。
然而,第九行星在定性層面改變了這種圖景,”研究人員說。
“由于九号行星軌道的長期引力作用,内部奧爾特雲物體在數十億年的時間尺度上演化,慢慢地重新注入到外部太陽系。那麼它們會發生什麼呢?我們模拟了這個過程,考慮了來自經典巨行星、九号行星、途經的恒星以及銀河潮汐的擾動他們發現,這些重新注入的内部奧爾特雲天體可以很容易地與遙遠的柯伊伯帶天體的普查相混合,甚至表現出軌道聚集。"
這意味着我們發現的一些極端的橫貫海王星的天體實際上可能起源于奧爾特雲,這真的很酷。然而,該團隊的模拟還表明,奧爾特雲物質的聚集性比來自柯伊伯帶的對象的聚集性要弱,更接近實際情況。
這表明,與研究人員2019年的論文發現的軌道相比,第九行星的更為橢圓的軌道能更好的解釋這些數據。
在對聚集的物體進行更多的研究,以确定它們中的哪一個起源于内部奧爾特雲之前,我們無法确切地知道該軌道可能有多偏心;但是,在軌道與我們對太陽系外部的觀測不一緻之前,它的偏心程度是有限的。
由于這顆假想的行星如此遙遠和暗淡,我們發現它的機會非常低,因此這些信息可以用來完善模型,阻止我們在可能不存在的地方尋找它——希望能夠發現這隻難以捉摸的野獸。
盡管我們從未找到它,但它所帶來的發現是令人驚歎的。更多新的木星衛星和超遙遠的潛在矮行星是不可忽視的。
BY: MICHELLE STARR
FY: Dendi
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