「第10行星」存在?地球大小天體可能潛伏太陽系外側

2021-02-15 新浪探索

▲圖中是藝術家描繪的柯伊伯帶未發現的行星大小天體。


▲科學家最新研究稱，一顆質量在火星和地球之間的「行星質量天體」可能潛伏在太陽系外側，它或許是太陽系第10行星。

目前，美國亞歷桑那州大學月球和行星實驗室（LPL）的科學家最新發現一顆神秘天體，其質量在地球和火星之間，潛伏在柯伊伯帶，該區域在海王星外軌道，充滿了冰冷小行星、彗星和矮行星。科學家認為，這顆天體可能是太陽系「第10行星」。

　　

2016年1月，一支獨立科學家小組預測一顆海王星大小的行星環繞太陽運行，其軌道在冥王星軌道外側，大約是冥王星與太陽軌道距離的25倍。這顆假設行星被稱為「第9行星」，如果以上兩項預測是正確的，那麼太陽系可能存在10顆行星。

　　

美國亞歷桑那州大學月球和行星實驗室科學家將最新發現的天體稱為「行星質量天體」，它位於柯伊伯帶能夠影響冰冷太空巖石群的軌道。遙遠的柯伊伯帶天體環繞太陽的軌道存在一定傾角，多數柯伊伯帶天體傾斜軌道平面通常被稱為「太陽系不變平面」。

　　

但是多數遙遠柯伊伯帶天體軌道與「太陽系不變平面」平均保持8度誤差，這一跡象表明遙遠柯伊伯帶存在一顆較大質量天體，它能夠扭曲周圍的引力場。這項研究報告發表在近期出版的《天文學雜誌》上。

　　

研究報告負責人、美國亞歷桑那州大學月球和行星實驗室博士後研究員凱特·沃爾克（Kat Volk）說：「最有可能的解釋是海王星軌道外側存在一顆未探測到的天體，依據我們的計算，其質量需要接近火星才能扭曲周圍的引力場。」

　　

研究報告合著作者行星科學教授雷努·馬爾霍特拉（Renu Malhotra）稱，這些柯伊伯帶天體很像旋轉陀螺，你可以想像一下，你有許多快速旋轉的陀螺，你對每一個陀螺施加輕微的推力，如果你對它們進行拍照，將發現它們的旋轉軸具有不同的方向，但平均而言，它們會指向地球的局部引力場。我希望每一顆柯伊伯帶天體軌道傾角具有不同的方向，但平均而言，它們的方向會垂直於太陽和第10行星決定的平面。

　　

聽起來這顆潛在的第10行星有點兒像神秘的第9行星，但是研究人員表示，「行星質量天體」是指體積較小，與太陽的距離相對較近的天體。相比之下，科學家認為第9行星距離地球500-700個天文單位，質量大約是地球的10倍。一個天文單位是地球和太陽軌道的平均距離，大約1.5億公裡，冥王星與太陽軌道最大距離不足50個天文單位。

　　

沃爾克說：「距離太陽太遠，則無法影響這些柯伊伯帶天體，它與太陽的軌道距離應當低於100個天文單位，才能對柯伊伯帶天體產生引力影響。」

　　

雖然迄今未在柯伊伯帶發現行星體積大小的天體，但是研究人員對大型綜合巡天望遠鏡（LSST）的觀測能力持樂觀態度，當前這個陸基望遠鏡正在智利境內建造，未來將幫助科學家發現隱藏的星球。馬爾霍特拉指出，我們期望大型綜合巡天望遠鏡能夠觀測大量柯伊伯帶天體，從當前的2000顆達到40000顆。

　　

馬爾霍特拉強調稱，太空中存在許多柯伊伯帶天體，只是我們尚未發現它們而已。有些柯伊伯帶天體太遙遠，並且十分昏暗，可能大型綜合巡天望遠鏡也無法探測到，但是該望遠鏡可以覆蓋更廣闊的宇宙空間，它應當可以探測到潛在的太陽系第10行星，除非它並不存在。

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