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研究太阳系的科学家们不相信第九大行星的存在

时间:2021-03-21 11:48:35

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研究太阳系的科学家们不相信第九大行星的存在

远在太阳和我们太阳系的行星之外

我们的太阳系可能是宇宙中离我们最近的部分,因为我们放眼地球之外,在我们自己的“后院”仍然有很多惊喜。我们花了几千年的时间才了解行星是如何围绕太阳转的,在我们发现天王星和海王星之前,又花了几百年的时间。今天,我们有四个内部的岩石行星,小行星带,和四个带着卫星和光环的气态巨行星。

但是海王星之外还有很多未知。不仅仅是冥王星、彗星,甚至整个柯伊伯带都在那里。在过去的几十年里,人们发现了全新的天体类型,包括那些有着神秘的、难以解释的轨道的天体。一些科学家声称这些物体指向“第九大行星”,这是一个假设的大行星,远远超出了我们所能看到的范围。但是,不管你读了什么,大多数科学家都不相信。这就是为什么第九大行星可能不存在。

海王星以外的大多数天体都属于一些著名

20世纪90年代初,科学家们在海王星以外发现了第一个太阳系天体,它不是冥王星系统的一部分。随着我们的望远镜在幅度(它们能看得多微弱)和视场(它们能看到多少天空)上的进步,越来越多的物体开始出现。

它们中的大多数都有类似冥王星的轨道:它们离太阳最近的距离使它们相对靠近海王星。海王星的距离是30天文单位(1天文单位,是地球到太阳的平均距离),而海王星以外的几乎所有物体都在50天文单位内。它们都是柯伊伯带的一部分。除此之外是“柯伊伯悬崖”,因为超过这个范围的物体数量急剧下降。

海王星的轨道是蓝色的;冥王星是红色的

但我们也发现了不属于柯伊伯带的物体。发现的Sedna是第一个属于这一类的迷人物体。科学家迈克·布朗、查德·特鲁希略和大卫·拉比诺维茨发现了一个直径约1000公里的大天体。现在人们知道它是一颗矮行星,但真正让它有趣的是它的轨道。在它最近的时候,它离太阳的距离是76个天文单位,但是在它最远的时候,它离太阳有近1000个天文单位。

绕太阳转一圈要花一万多年的时间,而且绝对不会受到海王星的干扰。不知怎的,它以另一种方式进入了它奇异的轨道。在《发现》杂志的论文中,作者提出了一种可能性,即一颗尚未被发现的行星可能是造成这一现象的原因。

在接下来的几年里,特别是在代,大量的这些奇异的太阳系天体被发现。在Trujillo和Scott Sheppard的带领下,这些遥远的海王星外天体中有一小部分被发现具有相似的轨道性质,现在被归类为极端TNOs。虽然我们可能有成千上万的天体进入柯伊伯带,但有十几个天体的轨道是细长的,它们永远不会离海王星太近。

九号行星——它的存在一开始就备受争议

,特鲁希略和谢泼德首次提出了一个想法,即一个类似行星的大型物体可能导致这些轨道。在至发现的最极端的TNOs中,它们的轨道性质似乎都是相关的。也许,他们认为,这种关联可能是由于一个巨大的物体干扰了他们,创造了这些难以解释的轨道。,康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)和迈克·布朗(Mike Brown)将这个假想的物体命名为:第九大行星(Planet Nine)。

但这不是扣篮。尽管Batygin和Brown分析了他们所知道的物体,并确定了他们随机定向的概率只有万分之一,但这一不完整的数据集很有可能指向错误的结论。谢泼德和特鲁希略所发现的物体是通过一系列调查发现的,这些调查受到大量偏见的影响。

他们只能看到天空的特定部分。他们只观察至少具有特定亮度的物体。他们忽略了任何靠近海王星的物体。他们观察太阳系的平面或近或远。

换句话说,这是最重要的被忽视的事实,那些为第九大行星提供最有力证据的调查故意对大量可能与第九大行星假说相矛盾的物体不敏感。

但其他调查做出了不同的假设。他们使用不同的方法,不同的望远镜,获得不同的天空覆盖。例如,OSSOS(太阳系外起源调查)的数据集,没有忽略那些把它们带到海王星附近的近日点的物体,而是观测了大约0.3-0.4%的天空。

当他们寻找类似sedna的物体时,他们一共找到了9个。这看起来不算多,但比“第九大行星”(Planet Nine)这个名字被创造出来时的“六”要多。当这些OSSOS物体,有不同于其他工作的偏见,被分析它们的轨道是如何分布的,它们与完全随机一致。根本不需要行星九。

从身体上来说,这是合理的!有四种主要的可能性不仅可以解释Sedna,还可以解释我们后来发现的其他极端TNOs,它们从未接近过太阳系的任何一颗主要行星。它们是:

银河潮汐可能扰乱了这些轨道,慢慢拉长其中的一些轨道,使它们在数亿年的时间里接近海王星。在我们的星系中,其他恒星或流氓行星在我们的太阳系附近飞行,扰乱这些物体并创造这些拉长的轨道。太阳系外的许多矮行星在早期阶段就存在,造成了这些极端的TNOs,但后来大部分都被喷射出去了。或者,它可能是行星9(或者甚至是两颗行星9和10),潜伏在那里,把这些极端的TNOs踢进它们当前的轨道。

一如既往,更多的数据和高质量的数据将教会我们关于宇宙的真相。

米歇尔·班尼斯特是OSSOS的领导者之一,他谈到了如何解决关于第九大行星存在(或不存在)的争议。除非被直接探测到,仍然有可能宣布九号行星的胜利或失败,如下所示:

直接的证据将是在带有明显偏见的调查中发现更多的外海王星天体。(暗能量调查的)目标是远离太阳系平面的天空。所以,它以高倾角轨道为特色。这项调查观察了南半球约5000平方度的天空。这是一个不错的大区域;它离黄道很远;这是一组完全不同的轨道。

如果你在海王星之外有一颗真正的大行星,你就会想到大量的这些高度倾斜的天体,它们的轨道非常偏心;像“暗能量调查”(Dark Energy Survey)或“未来LSST”这样的调查所发现的极端TNOs的数量应该能告诉我们第九行星是在里面还是在外面。

就在几周前,有报道称一种新的天体进一步强化了第九大行星的情况,但这似乎是另一种“不那么快”的情况。这个天体的发现与其他九颗行星的天体来自相同的调查和技术,这意味着它们受到同样的偏见。另一方面,带有不同偏见的调查根本不表明需要第九行星。

当你只有一把锤子时,所有东西看起来都像钉子。如果你偏向于寻找支持第九大行星的物体远离不支持它的物体,这并不意味着第九大行星存在;这意味着你需要更好的数据才能知道发生了什么。我们需要知道的不仅仅是九号行星,还有整个柯伊伯带以外的太阳系。

随着新的调查、更好的天空覆盖和更好的数据的到来,下一个十年的天文学将会看到我们不仅能够解开海王星之外(如果有的话)大星球的神秘面纱,而且能够帮助我们理解太阳系是如何形成和演化的。在那里有许多神秘的物体,不仅在海王星之外,而且在我们目前的理解能力之外。随着更深入、更广泛的野外调查的进行,这是一个谜题,无论哪种想法是正确的,它的解决方案都会让天文学家着迷。

小伙伴们,你们觉得第九大行星存在吗?欢迎评论讨论。

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