發現「九號行星」表弟

2021-01-13 騰訊網

這張藝術家的想像圖展示的是名為hd106906b的系外行星，它圍繞著一顆離我們約336光年遠的雙星運行。（圖片：歐空局/哈勃，M.Kornmesser）

一顆巨大的系外行星環繞著336光年外的雙星運行，這可能為解開一個離我們更近的謎團提供了線索。

在太陽系遙遠的邊緣，海王星之外，存在著一個被稱為「極端跨海王星天體」的冰天體團，它們以意想不到的方式運動。一些天文學家認為這些天體是對一顆尚未被觀測到的行星的引力作出反應，這顆行星被稱為「九號行星」，它的軌道非常非常遙遠。另一些人則認為影響這些奇怪天體的，是其他小天體累積的拉力，而不是一顆大行星。

據哈勃太空望遠鏡的研究人員稱，一顆名為hd106906b的系外行星的新發現可能有助於解釋一顆行星如何被踢到太陽系的遙遠邊緣而不被完全彈出。

神秘的軌道

這顆行星的大小是木星的11倍，首次發現於2013年。然而，直到現在，它的軌道還是個謎。這是因為這顆系外行星的在驚人遙遠的距離圍繞其系統中心的一對恆星運行：是地球和太陽距離的730倍多。由於恆星在這段距離內的引力相對較弱，所以行星的運行速度很慢，每15000年進行一次公轉。

哈勃太空望遠鏡的測量使研究人員能夠描述這個蝸牛一般緩慢的行星軌道。他們發現軌道被拉長並以一個奇怪的角度傾斜，並且位於環繞這對雙星的塵埃碎片盤外。

加州大學伯克利分校（University of California，Berkeley）的天文學家、研究負責人阮明治（Meiji Nguyen）在一份聲明中說：「為了突出這一現象的奇怪原因，我們只要看看我們自己的太陽系，就能發現所有行星大致位於同一平面上。」如果木星恰好與其他行星圍繞的平面傾斜30度，那就太奇怪了。這就提出了各種各樣的問題，關於HD 106906 b是如何最終形成如此傾斜的軌道的。」

藝術家繪製的九號行星，一個比地球大10倍的世界，可能在遙遠的外太陽系中尚未被發現（圖片：加州理工/R. Hurt(紅外線過程分析研究中心IPAC))

通往九號行星之路

以下是科學家們認為可能發生的事情：這顆系外行星形成時離它的恆星非常近，甚至比地球離太陽更近。不過，隨著時間的推移，阻力導致系外行星的軌道衰變，這將使它更接近其宿主恆星。不過，它非但沒有撞上這對恆星，它們的複雜引力，反而把這顆系外行星踢到一個新的軌道上，這個新軌道將它帶到遙遠的太空。這樣的軌道本來可能會使這顆系外行星超出其主星的引力範圍，將其完全踢出星系。但在合適的時刻，另一顆恆星靠近這個系統經過，穩定了這顆系外行星的軌道，並防止它被彈出。

如果九號行星存在的話，類似的事情可能在我們自己的太陽系中也發生過。這顆假想中的行星可能是在靠近太陽的地方形成的，結果卻被木星的引力踢向了太陽系的邊緣。一顆經過的恆星可能把九號行星從木星推向太陽系的內行星，從而使它免於被完全噴射出去。Gaia項目是歐洲航天局的一項工作，它正在努力構建一張隨時間變化的銀河系三維地圖，這將有助於識別太陽系歷史早期可能發生的恆星相互作用。

加州大學伯克利分校的研究人員保羅·卡拉斯在聲明中說：「這就好像我們有一臺時光機器，讓我們自己的太陽系可以追溯到46億年前，看看當我們年輕的太陽系處於動態活躍狀態，所有事物都被推擠和重新排列時，可能會發生什麼。」

這顆新的系外行星給天文學家提供了暗示，告訴他們可能存在的九號行星身上應該能發現什麼特徵。如果它跟hd106906b有任何相似之處的話，它的軌道也應該具有一個奇怪的傾斜度。天文學家還計劃更仔細地研究hd106906b本身，試圖了解它是如何形成和在哪裡形成的。

相關知識

九號行星，有時被錯誤地稱為行星X，太陽系外部區域中的一個假想行星。它的引力效應能夠解釋一組極端的外海王星天體（eTNOs）軌道的異常聚集，這些海外天體與其環繞的太陽的平均距離是地球的250倍。這些海外天體往往在一個扇區內儘可能的接近太陽，且它們的運行軌道傾斜角度也類似。這些不太可能發生的天體排列方式表明一顆未被發現的行星可能在支配著已知最遙遠的太陽系天體的軌道。 儘管如此，依據現有詳細的觀察與研究結果，一些天文學家認為假想行星根本不存在。

基於早期的考慮，這顆假想超級類地行星的質量預計是地球的5-10倍，且其細長軌道與太陽的距離是地球的400到800倍。康斯坦丁·巴特金(Konstantin Batygin)與麥可·E·布朗(Michael E. Brown)認為，九號行星可能是木星在太陽系形成期間從其原始軌道噴射出的巨行星核。其他天文學家則認為這顆行星是由另一顆行星 所捕獲的， 曾經是顆星際行星，又或者是其形成於遙遠的軌道，並被流星拉入了一個偏心軌道。

截至2020年12月，尚未有九號行星的觀測報告。儘管諸如廣域紅外線巡天探測衛星(WISE)與泛星計劃( Pan-STARRS)等巡天計劃並未觀測到九號行星，但它們也並未排除外太陽系中直徑類似海王星的天體的存在。這些歷史的巡天計劃發現九號行星的能力取決於其位置與特徵。對剩餘地區的巡天計劃目前正在運用近地寬視場紅外探測器(NEOWISE)與8米昴星團望遠鏡進行觀測。除非九號行星得到觀測，否則它的存在純屬推測。近來，已有幾個替代假設被提出來解釋觀測到的海外天體(TNO)軌道聚集現象。

相關焦點

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  • 太陽系邊緣的「九號行星」，根本不是行星，真身或是原始黑洞
    有很大一部分科學家認為，在太陽系的邊緣地帶，存在一顆體型巨大、公轉周期漫長的行星，它也被命名為「九號行星」。不過可以推測，這個特殊的天體在對天王星以及海王星默默施加影響，這一點在它們的軌道變化中就能夠發現。
  • 說實話,九號行星真的存在嗎?
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  • 太陽系可能不止有八顆行星,但為什麼說九號行星有可能是黑洞呢?
    我們的太陽系有八大行星，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。但是一直還有一顆最為神秘的九號行星，說它神秘是因為科學界並不確定它的存在，而且甚至有的科學家認為它是一個小黑洞。這究竟是怎麼一回事呢？
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