為什麼太陽系七大行星軌道都符合波得定律,只有海王星是個例外?

2020-12-12 探索浩瀚星空

浩瀚的宇宙有著數不盡的天體,恆星,行星,中子星,小行星等,雖然這些天體的質量,屬性等各不相同,但是它們的運行卻是非常有規律的,並不會亂,否則宇宙早就毀滅了。

太陽系是銀河係數千億個星系中的一員,有八大行星,它們穩定繞著太陽公轉,它們的運動軌道應該也是符合宇宙最基本的天體運行規律。其中八大行星距離太陽的軌道距離必然也是有某種規律,早在1766年的時候,德國一位中學教師戴維·提丟斯發現了一個簡單的幾何學規則,後來這個規則柏林天文臺的臺長波地歸納成了一個經驗公式,它就是波得定律。

「波得定律」全稱為「提丟斯-波得定則」,是用來計算太陽系中行星軌道時通常採用的一個簡單規則。該定則的表述形式為:4+0,3,,6,12,24……,利用這種數學形式做簡單的加法,得出的數值即為太陽系中各大行星距太陽的距離,也就是行星圍繞太陽的軌道參數。

科學家通過波得定律計算了各行星距太陽的距離,其中七大行星都符合這個定律,可唯獨海王星是個例外。海王星的實際距離與「波得定律」計算的距離偏差非常大,為什麼海王星的運行軌道就不符合「波得定律」?難道它有什麼特殊的原因?

波得定律的正確性不用懷疑,通過七大行星以及其它的天體計算驗證,已經完全它是宇宙中天體運行規則之一。海王星的軌道參數異常,可能有其它的因素影響著它,而這個因素也不是海王星本身的原因,有可能是來自於外部。

對於海王星的反常軌道數據,天文學家多年來一直在尋找原因,但是始終沒有得出可靠的結論。根據克卜勒第三定律,在太陽系中,距離太陽越遠的行星,圍繞太陽公轉的周期越長。有科學家認為,造成海王星軌道數據異常的原因有可能是因為這顆行星的公轉周期十分漫長,另一方面可能是它的運行速度很慢。

對於上面的這個理由,很多科學家是不支持的,後來科學家提出了一個更為大膽的猜想:有可能太陽系邊緣還存在著一顆大行星,它的質量越大於地球,正是由於它的存在,所以才導致海王星的軌道異常。我們之所以覺得海王星的軌道異常,是因為在我們用波得定律計算的時候,並沒有將可能存在的第九顆行星考慮在內。

科學家猜測第九大行星可能存在,並不僅僅是看到了海王星的軌道異常,而且在科學家觀測太陽系邊緣的其它小行星的時候,也同樣發現了異常的軌道運行,這更讓科學家堅定了太陽系邊緣可能存在巨大行星的信心。如果這顆行星存在,那太陽系將重歸九大行星。

正是太陽系邊緣疑似有一個大行星的存在,它的引力影響了海王星的軌道運行,影響了太陽系邊緣不少天體的運行。如果我們將這顆可能存在的行星的引力加入計算公式,會發現海王星的軌道完全符合「波得定律」。為了尋找這顆可能存在的第九大行星,科學家已經開啟了探索尋找計劃。

可是想要發現太陽系邊緣可能存在的第九大行星,可並不是那麼容易的,既然我們無法觀測到它,很大的原因可能就是這顆大行星位於柯伊伯帶,它的周圍布滿各種小行星,將太陽的光阻擋在外,再加上太陽系邊緣本身的光線就非常弱,雙重的保護讓這顆大行星成為了一顆非常暗的暗星。

第九大行星如果存在,它的公轉周期可能也會非常漫長,有可能達到了1-2萬年,這個公轉周期可是遠遠大於海王星160年的公轉周期,它的漫長公轉周期也為科學家尋找它增加了更多的難度。除非我們知道它的大體位置,否則尋找這顆行星可能比大海撈針還要難上無數倍。

海王星是太陽系八大行星中,距地球最遠的行得,它的質量是地球的14倍。海王星的大氣層以氫和氦為主,還有微量的甲烷,大氣層中的甲烷,是使行星呈現藍色的原因之一。海王星有著太陽系最強烈的風暴,測量到的風速高達2100km/h。海王星雲頂的溫度是-218 ℃(55K),因為距離太陽最遠,是太陽系最冷的地區之一。儘管如此,海王星卻有著一個熾熱的內部,海王星核心的溫度約7000℃,和大多數已知的行星相似。

科學家對海王星的了解非常少,迄今只有美國的旅行者2號探測器曾經在1989年8月25日拜訪過海王星。有科學家認為海王星可能存在一個龐大的鑽石海洋,海王星特殊的環境有可能形成地球上非常珍貴的鑽石,如果這是真的,那未來人類有能力登上海王星的時候,或許會帶回很多巨大的鑽石。

海王星的軌道異常之謎,現在仍然是處於猜想研究階段,如果太陽系邊緣存在第九大行星,那一切就可以得到答案。可如果太陽系邊緣最終探測沒有大行星的存在,那海王星異常的軌道可能會更加神秘。真相到底如何,只有等未來科技更進一步,派出探測器前往海王星進行詳細的觀測。

小夥伴們,你們認為海王星異常的軌道可能會是什麼原因?歡迎大家在下方留言討論,發表自己的見解和看法。

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