照亮了尋找九大行星的路徑

2020-12-11 天文在線

九大行星的搜尋-假設第九大行星存在太陽系的話-接下來可能會在難以置信的空間黑暗角落裡準確指出幾乎不存在的軌道軌跡



一位藝術家關於假設的第九大行星的描寫

在尋找第九大行星——一個假設在太陽系當中存在的第九大行星的過程中，兩個耶魯的天文學家正在用一種新的技術收集來自成千上萬的天文望遠鏡圖像中的散射光並識別那些在宇宙中十分黑暗的角落裡未被勘測到的天體的運行軌跡，他們距離我們比冥王星到太陽的距離還要遠12到23倍。



耶魯的天文學家馬萊拉 瑞斯 ，是這項新研究的主要作者，在業內因行星科學雜誌的發行為人所知。2020年10月27日，在美國天文協會行星科學司的年會上（線上虛擬會議）瑞斯展示了這項發現，她在一份聲明中說到：

如果第九行星是真實存在的，那麼它將是十分不明亮的。



關於太陽系的第九行星，位於海王星的軌道外的這顆行星存在的可能性，在近年來因為天文學家對位於庫伯環的一個有趣的由一些細小，冰冷的天體組成的軌道的研究，在天文學家中逐漸增大。許多天文學家相信這些排成直線的天體——還有他們的運行軌跡——指向一種來自於一個看不見的天體的影響。

還沒有人找到第九行星。如果它存在的話，它將是巨大且遙遠的。但這裡有理由相信它的確存在（也有理由相信它不存在),所以對於許多天文學家——還有公民科學家來說，這場搜尋還要持續進行幾年。



耶魯大學天文學瑪萊娜·賴斯（ Malena Rice）是這次研究的主要作者

如果第九行星真的存在的話，那它將是所謂的``超級地球''，其質量遠大於地球，但又遠遠小於太陽系中的天王星和海王星。



據這項新研究的資深作者耶魯大學天文學教授格雷戈裡·勞克林（Gregory Laughlin）所說，第九行星的質量將是地球的五至十倍，其與太陽距離是地日距離的數百倍，是海王星到太陽距離的14至27倍。他說：

這是一個幾乎完全未被開發的空間領域。



為了試圖去勘測第九行星——如果它存在的話——天文學家們正在用一種叫「轉移和堆疊」的方法。他們把從太空望遠鏡——就像一邊移動相機一邊拍照的機器所拍攝的圖像順應預定義的潛在軌道設置。然後他們把這些成百上千的圖像疊在一起用來把他們微弱的光聯合起來，有時候，這些光會顯示出一個運動天體的路徑，比如一個小行星或者行星。

瑞斯說「轉移和重疊」的方法在過去已被用來發現新的太陽系月狀物。這是它第一次被大規模地用於一個很大的太空區域。



研究者們通過測試他們的方法，最終成功地尋找到三個有名的海王星外星體，較小的行星，或者以一個更大的遠於海王星的平均距離繞太陽運行的白矮星發出的光信號。接下來,他們開展了對於太陽系外域的兩個分區的盲目搜索，他們可能會顯示第九行星或者任何先前未被勘測到的庫伯帶星體——然後他們檢測17顆潛在的星體。瑞斯說到



只要這些候選者中的一個是真的，它就會幫助我們了解太陽系外域的動態變化，還有第九行星可能具備的性質。

瑞斯補充到她保留對第九行星存在的「不可知論」，並且想關注於數據b本身。

但如果它存在的話，它會是美麗的。

尾言：在尋找第九大行星——一個假設在太陽系當中存在的第九大行星的過程中，天文學家正在用一種新的技術收集來自成千上萬的天文望遠鏡圖像中的散射光並識別那些在宇宙中十分黑暗的角落裡未被勘測到的天體的運行軌跡。



相關知識

假設太陽系外區域存在第九大行星。它的引力影響可以說明一組極端的海王星天體（eTNOs）不同尋常的軌道聚集，星體在海王星外繞太陽軌道而行，平均距離超過地球的250倍。這些天體在一個扇區內延最近路線趨向太陽，它們的軌道有相似的傾斜度。這些未必確實的隊列暗示著尚未被發現的行星可能正沿著太陽系最遠的軌道運行著。然而基於細節觀察與研究，一些天文學家完全不認為這顆假設的行星存在。



基於早期的一些原因考慮，這顆假設的超地球尺寸的行星曾被預言有地球的5-10倍大，其軌道延長至地日距離的400-800倍遠。Konstantin Batygin和Michael E.Brown的觀點是第九行星可能是一顆巨大行星的核心部分，在太陽系發源之際因為木星引力而偏離了原本的軌道。其他人則認為這顆行星就是捕捉到的其他恆星、曾是一顆流浪行星，或形成於遠離軌道的地方被流星拉近了反常的軌道之中。



2020年8月，並沒有機構宣告觀測到第九大行星，因為廣域紅外線巡天探測器（WISE）和泛星計劃燈巡天觀測器都沒有探測到第九大行星，他們不排除有海王星直徑那麼大的天體在太陽系外存在。這些過去的巡天探測器探測第九大行星的能力取決於它的位置和特性。新一代的探測器使用NEOWISE和8米斯巴魯望遠鏡可以保持持續的區域搜索。除非第九行星被觀測到，否則它的存在就是完全基於推測。一些二選一的臆測被建議用來解釋觀察到的TNOs的聚集。

作者：Eleanor Imster

FY：Astronomical volunteer team

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