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有了克卜勒空間望遠鏡任務後，「發現新行星」的報導已經不那麼令人感到興奮了。畢竟在最近20年的時間裡，利用克卜勒空間望遠鏡，天文學家已經發現了大約2000顆新行星。但是，當加州理工學院宣布他們發現了一顆新行星時，還是引起了轟動，因為新發現的這顆行星就在太陽系中，是太陽系的一部分。對於太陽系，之前你或許認為我們已經對它觀測得十分詳盡了。
很明顯，事實並非如此。加州理工學院的行星科學家康斯坦丁·巴特金和邁克·布朗表示，他們找到了強有力的間接證據，證明有一顆質量大約10倍於地球的巨大行星正運行在冥王星之外的太陽系外層空間。他們是通過觀測到的少量小天體軌道的反常現象推斷出這個結論的。加利福尼亞大學聖克魯茲分校的行星形成和行星動力學家格雷格·勞克林說：「我已經有很長一段時間沒有為一件事如此激動過了。」
這一天體已經被研究人員暫時命名為「第九大行星」。它與太陽的距離不小於305億千米，是冥王星與太陽的平均距離的5倍以上。研究者說，儘管它的個頭很龐大，但是它可能相當昏暗，所以目前還沒有人觀測到它。
「如果它真的存在，那才讓人感到悲傷。」布朗說，「因為直到今天，我們也沒能實實在在地看到它。」但是，相關的證據又是如此強有力，以至於其他專家對此給予了高度關注。夏威夷雙子座天文臺的乍德·特魯希略說：「我認為這已經相當有說服力了。」美國西南研究所的太陽系理論學家戴維·奈斯沃尼說：「這些夥計真是太棒了，他們幹得漂亮。」
奇怪的軌道
巴特金和布朗並不是最早認為太陽系中還有另外一顆行星的科學家。 2014年，卡內基科學研究所的特魯希略和斯科特· 謝潑德就在《自然》雜誌上聲稱，他們發現的一顆名為2012VP113的較小天體，以及之前觀測到的存在於外太陽系的少量天體的運行軌跡，暗示那裡可能存在一個行星大小的天體。證據存在於這些小天體的軌道中，尤其是一個名為近日點輻角的、不為人關注的參數上。該參數是用來描述一個天體到達其近日點的時間，與其穿越太陽系平面的時間之間的關係的。特魯希略和謝潑德發現，這些小天體的近日點輻角相似到令人驚異的地步，這意味著它們可能被同一個未被人們觀測到的行星的引力制約著。「我們注意到此事有些蹊蹺，」特魯希略說，「然後想，應該有人對此進行進一步探索。」
一些團隊已經去做了。最新的發現使這一推斷得到了戲劇性的加強。巴特金說，近日點輻角的相似已經被證明「只不過是冰山一角」而已。
他和布朗做的第一件事，就是用一種全新的眼光分析特魯希略和謝潑德的數據。巴特金說：「我們注意到，這些天體運行軌道的長軸均落在相同的太空象限中。」換句話說，它們指向了相同的方向。不過，這個結果並不能向我們保證什麼，因為即使是兩個軌道外形不盡相同的天體，也可能擁有相似的近日點輻角。但是，當布朗和巴特金將這些外太陽系天體的軌道繪製出來後，他們注意到，這些天體的軌道緊密地排成了一線。「諸如此類的東西，應該是很難被錯過的吧？」布朗說，「是的，你也許會這樣想。就是在這個案例中，我們將注意力完全埋在了數據中，從未退後一步，從更高的角度來觀察整個太陽系。我簡直不能相信，此前我們竟從未注意到這一點，這真是太荒謬了。」
邁克·布朗（左，行星天文學教授）和康斯坦·丁（右，行星科學系助理教授）
這些遙遠天體運行軌道的指向性是一個更為有力的證據，證明有某種力量正實實在在地約束著這些遙遠的天體。布朗說：「最初，我們說著『那兒不可能有一顆行星』那樣的話，簡直是太瘋狂了。」因此，他們檢驗了一種最有可能的替代方案：由冰凍天體組成的柯伊伯帶，其中所有的天體在形成過程中都是自然而然地聚集成群的，就像星系是由大爆炸釋放出的宇宙氣體雲在萬有引力的作用下互相吸引自發成形一樣。
但是，他們很快意識到，該替代方案有一個致命的缺陷：柯伊伯帶的質量不足以使這一切發生。然而，就在他們開始轉向存在一顆行星這一瘋狂的主張時，他們的模擬器正好模擬出了這些天體的軌道，但這些天體的軌道之間並沒有對齊，其軌道與太陽系行星的運行軌道相比，呈現大幅度傾斜——與太陽系平面的夾角可達90°甚至更大。「這似乎的確令人費解，」巴特金說，「但隨後邁克說，『我想我以前在數據裡見過與此相似的情況』。」果不其然，觀測者已經發現了6個與之類似的天體，但對於這些天體為何會如此運行，沒人能夠給出很好的解釋。現在，巴特金和布朗的模擬實驗正在提出一種解釋。勞克林說：「他們正在為這一假想行星整理出兩條全新的、獨立的證據鏈，令他們的假設更加有說服力。」
近日點幅角
超級地球
最貼合數據的行星，其質量大約相當於地球的10倍——憑藉這一質量，足可將它歸入超級地球的範疇。它最有可能的運行軌道，是一個被高度拉扁的軌道，其近日點距離太陽在350億千米以內（布朗認為，這正是它造成所有破壞的位置），遠日點是其近日點的3倍至6倍。原文地址：http://www.ufo-1.cn/article/201603/819.html
即便是如此遙遠的距離，原則上講，這顆行星還是能被現有的望遠鏡觀測到的，比如位於夏威夷的日本昴星團望遠鏡。昴星團望遠鏡不僅擁有用來捕捉十分微弱的光線的巨大鏡頭，還有廣闊的視野，使研究人員可以高效地掃描大範圍的天空。「很不幸，昴星團望遠鏡不歸我們所有，」布朗說，「這就意味著，我們不太可能成為最早觀測到它的人了。因此，我們要做的是告訴其他所有人，該往哪兒觀測。」
6個海王星軌道以外的遙遠天體神秘地排列在了同一個方向（粉色）。在三維空間中，它們又和太陽系平面保持了相同的夾角。研究者發現，只有在太陽系的相反方向上存在一個質量10倍於地球的行星（黃色），才能維持這樣的軌道格局。
在真正看到它之前，天文學家也不能明確地說第九大行星是真實存在的。「對於宣稱太陽系裡還有另外一顆行星的言論，我傾向於保持十分懷疑的態度，」美國西南研究所的哈爾·利維森說，「在我的職業生涯中，已經聽過太多太多此類言論了，但全部都是錯誤的。當然，軌道對齊是真實存在的，肯定有某些因素造成了這種現象。但這些因素究竟是什麼，還需要更進一步的探究。」
如果存在「第九大行星」，就會存在一組軌道非常特殊的天體。它們與「第九大行星」呈一定的夾角，並與太陽系平面幾乎垂直。這些天體確實存在，已知的有6個。（藍色）
但是，總而言之，我們可能行將有如此一個重大發現的前景，還是令行星科學家感到十分激動。「在我成長的過程中，」謝潑德說，「我們曾以為，太陽系內的所有大行星都已經被發現了。知道我們過去的認識是錯的，真是讓人既感到振奮，又感到驚喜。」
第九大行星的藝術想像圖
勞克林說：「 1846年9月10日，英國天文學家約翰·赫歇爾在與英國科學促進協會的談話中提到的內容，極大地調動了整個天文學界的情緒。他觀測到了天王星軌道不合常規的變化，表明某個未知大行星的引力正在牽引著天王星。在談到這個神秘天體時，赫歇爾說：『我們要看到它，就像哥倫布從西班牙海岸眺望美洲大陸一樣。但利用觀測到的證據進行深遠的分析，我們已經感受到了它的一舉一動。』僅僅兩周之後，人們就在理論家計算出來的位置上，發現了海王星。」