第九大行星是否存在?六顆外海王星天體被幹擾,質量大於5個地球

2020-12-04 川陀太空

根據對Sedna、2012VP113、2004VN112、2007TG422、2010GB174、2013RF98等6顆較大質量外海王星天體的軌道分析,科學家進一步懷疑在400個天文單位以上的距離上,還有至少一顆大質量天體存在,其質量在5個地球質量以上,上限為20個地球質量。

在冥王星被降級為矮行星之後,太陽系只有八大行星了,冥王星的質量和體積是其被降級的重大原因,冥王星直徑為2370公裡,比月球的直徑還小,月球直徑都達到了3476公裡。但從清空軌道的角度看,冥王星確實做到了,而且冥王星周圍還有多顆小衛星,儼然一個自主自給的小世界。在冥王星之外,太陽系的邊界遠至奧爾特雲,期間還有柯伊伯帶這樣的小天體集群。

冥王星軌道半徑只有30多個天文單位,到柯伊伯帶外圍邊界還有150個天文單位(每個天文單位約等於1.5億公裡),柯伊伯帶之外到奧爾雲的邊界還有數萬個天文單位,因此在如此之大的太陽系外圍空間,是否還存在另一顆行星?這就是第九大行星的初級猜想,在許多科學家的潛在感覺中,這片未曾深入觀測的太陽系空間就像一個黑域,隱藏著大量的信息。

90377天體的出現是個開始

大部分科學發現是先有猜想,然後通過理論、觀測進行證明,這也是人類思維特有的智慧和思維方式,換句話說,如果你連猜想都不會,那麼就和動物沒啥區別了。在長達上百年的猜想中,2003年科學家終於發現了傳說中的外海王星天體,編號90377的天體。其軌道半徑為86個天文單位,超出冥王星軌道2至3倍,直徑為900至1000公裡。

要知道冥王星的直徑只有2370公裡,90377天體能夠達到1000公裡的直徑,這是一個非常重大的發現,為後續深入觀測奠定了基礎。通過數年的觀測發現,科學家基本確定了90377天體不是我們要找的第九大行星,被列入外海王星天體。目前已經發現數百個外海王星天體,全部符合近日點大於30個天文單位,遠日點小於150個天文單位的區間。

通過對多個較大質量外海王星天體的軌道觀測,科學家發現至少6顆較大質量的外海王星天體軌道有點異常,周圍可能還有1至2個更大的天體存在。根據對Sedna、2012VP113、2004VN112、2007TG422、2010GB174、2013RF98等6顆較大質量外海王星天體的軌道分析,科學家進一步懷疑在400個天文單位以上的距離上,還有至少一顆大質量天體存在,其質量在5個地球質量以上,上限為20個地球質量。

圖註:至少6顆較大質量外海王星天體軌道被幹擾

形成機制可解釋

根據最新的觀測分析,美國加州理工學院的科學家Batygin等人縮小了第九大行星可能存在的軌道,給出了一個半長軸為700個天文單位,公轉周期為1.8萬年、與黃道夾角為30°的軌道,目前科學家正在這片空間進行尋找觀測。關於第九大行星的形成機制,太陽引力捕獲比較熱門,隨著1I/2017 U1 星際小行星的發現,進一步加劇了這個猜想的方向,如果一顆星際小行星能夠從另一個恆星系統飛抵太陽系,那麼行星也能夠做到。

圖註:1I/2017 U1 星際小行星進入太陽系的軌道示意圖

在原行星盤剛剛創建秩序的時候,行星的軌道是非常不穩定的,其中必然有行星被踢出該系統,當然前提是沒有與其他行星相撞。半長軸長達700個天文單位的行星顯然不是通過原行星盤聚集形成的,如果這顆行星存在,那麼無非只有一種形成機制:太陽引力捕獲。有人會問,這顆行星可能原先屬於太陽系,後來因為某個引力事件被踢了出去。這個說法可能性不大,因為如果第九大行星原本屬於太陽系內層軌道,被踢出之後速度將飛出太陽系,不會最終減速而定點在距日400個天文單位以上的軌道上。恰恰相反,我們通過1I/2017 U1 星際小行星的軌道發現,如果切入太陽系的角度和速度合適,被太陽系捕獲的概率是很大的。

圖註:黃色為可能是第九大行星的軌道

綜上,潛在的第九大行星仍然處於朦朦朧朧的狀態,科學家對其觀測和發現依然在進行之中,如果發現其軌道,那麼必然會改變現在的教科書。同時,對接下來的深空探索方向將有重大改變,因為這顆行星很有可能來自太陽系之外,如果我們能夠對其進行近距離觀測、甚至是登陸勘察,有望發現更大的奧秘。

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    圖片來源:wikipedia 新的太陽系天體曾讓美國加州理工學院(Caltech)行星科學家和理論家Konstantin Batygin分心。每項發現都會為他的使小行星圍繞太陽運轉的太陽系計算機模型增加新問題。但是現在,Batygin渴望自己能發現更多天體,曾經錯失的機會則讓他難過不已。在今年9月底和10月初,布滿烏雲的天空使位於夏威夷莫納克亞山山頂的昴星團望遠鏡連續6晚無法運行。
  • 第九大行星在哪裡?它是否存在?
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    但它們中許多可能是數據錯誤,或者更大更遠的天體如恆星、超新星、星系。貝拉爾迪內利去除了每晚都出現在同一位置的天體後,將範圍縮小至2200萬。接著,他試圖尋找這些天體是否成對或形成三體,這將幫助科學家們了解這些天體在隨後的夜晚中會出現在哪。 這一過程將可能的天體進一步削減至400個。貝拉爾迪內利說:「我們有了候選天體,接下來我們得確定它們是真實存在的。」
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  • 我們的太陽系或許存在第九大行星
    自從2006年冥王星被取消在太陽系的第九大行星的地位後,我們常識中「太陽系具有九大行星」便變為了「太陽系具有八大行星」,按距離太陽從近到遠分別是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。以「海王星遷徙假說」為基礎可以推斷出大部分柯伊伯帶天體的軌道現狀。但是還是有很大一部分柯伊伯帶天體,它們的軌道總是距離海王星有10天文單位之遠。天文學家們不得不懷疑在海王星之外可能存在的第九大行星,而且這顆行星應該很大,因為它能夠強有力地束縛住很大一部分柯伊伯帶天體,使得它們不會通過橢圓軌道在軌道的一些位置上能夠相對海王星更加接近太陽,而總是離海王星遠遠的。
  • 真的存在第九大行星?科學家回答:有望十年內發現!
    在冥王星被排除出九大行星以來,第九大行星的位置一直無星代替,科學家一直寄希望於太陽系靠近邊緣的柯伊伯帶,希望能夠在那裡找尋到第九大行星的線索,卻始終未能如願。似乎在我們太陽系寒冷的廣闊區域外,軌道上的一些天體與我們太陽系的八顆行星相比毫無意義。
  • 研究顯示,太陽系可能存在原初黑洞,半徑5釐米質量是地球15倍
    科學家最新的研究顯示,太陽系神秘的第九大行星之所以一直無法觀測到,因為它可能不是一顆「行星」,而是原初黑洞,它的半徑約為5釐米,但質量卻是地球的5~15倍。天文單位是指地球和太陽之間的平均距離,約1.5億公裡。物理學家觀測賽德娜的繞日軌道,發現它的軌跡有些「古怪」,不在黃道面內,同黃道面有很大的傾角。這與以前觀測天王星(太陽系第七顆行星)軌道異常相似,猜測天王星之外可能還存在未發現的行星,給它提供了額外的引力,幹擾了天王星的軌道。此猜測最後得到了確認,人們發現了太陽系第八顆行星的海王星。
  • 美媒:研究表明「第九大行星」或許並不存在
    根據2016年發表的一項裡程碑式的研究結果,這幾個天體的運行軌道預示著存在一個被稱為「第九大行星」的巨大假想天體。但該天體從未被直接觀測到。最近發表在美國《天文學雜誌》上的一篇論文提出了一些解釋。不過,據研究人員說,新的解釋首次考慮了這些奇怪軌道的重要特徵,以及太陽系八顆已知行星的質量和引力。天文學家根據約30個所謂的海王星外天體(TNO)的高橢圓軌道而預測「第九顆行星」存在——這些天體聚集在一起的方式極不可能是偶然發生的。此外,我們已知的太陽繫結構無法對它們做出解釋。
  • 第九大行星或不存在?最新發現另有它解
    第九大行星或不存在?根據這項研究,有吸引作用的引力拉動可能來自許多海王星外天體(TNOs),而不是某個單一的巨大行星。「如果你把第九大行星從模型中移除,然後讓大量的小天體在大範圍內分散,這些天體之間的共同吸引力可以輕易解釋我們在某些海王星外天體中看到的偏心軌道。」研究報告的主要作者Antranik Sefilian在一份聲明中說道,他是劍橋大學應用數學和理論物理系的博士生。
  • 第九大行星或來自於太陽系外,質量堪比10個地球,哈勃能找到它嗎
    但是前幾年有美國科學家在研究一些柯伊伯帶天體的運行規律後發現那裡還隱藏著一顆行星,質量大約相當於地球的10倍大,然而這個星球的運行軌跡還不為人知,科學家們至今沒有發現這顆行星的影子。傳說中的第九大行星早在2016年1月就有消息傳出,美國加州理工學院的天文學家邁克·布朗和康斯坦丁·巴特金在《天文物理》雜誌上宣布他們發現了太陽系柯伊伯帶中6顆天體的軌道運行異常現象,它們雖然以不同速率運轉,但其運行軌道卻擁有相同的傾角,且朝向太陽的角度相近。
  • 神秘的「X」行星,徘徊在太陽系外圍,第九大行星是否存在?
    於是,科學家根據當時九大行星的差別,明確的指出,如果想要成為一顆恆星,必須有能力清除自己運動軌道中的所有障礙物,除了冥王星之外,其他的幾個行星都擁有這樣的能力,而冥王星和海王星的軌道重疊,在冥王星的運動軌道中,存在大量的隕石甚至還有比冥王星還要大的矮星系。
  • 太陽系真存在第九大行星?確認還需更多證據
    太陽系真存在第九大行星?「第九大行星」,它的質量約為冥王星的4500倍、地球質量的10倍,沿「奇特的橢圓軌道」繞太陽運行,環繞一周需時1萬年至2萬年。  美國宇航局首席科學家艾倫·斯託芬在接受媒體採訪時,對這一發現表示了懷疑——克卜勒太空望遠鏡在太陽系外的恆星系統中找到了幾千顆類似超級地球的行星,但沒有一顆系外行星的大小介於地球和海王星之間。美國西南研究院的行星科學家萊文森也表示:「在我的職業生涯看到過很多類似研究和說法,但事實證明都是錯誤的。」
  • 第九大行星的存在或可確定,雖是個大個頭,但想找到它卻太難
    說起第九大行星,我們首先都會想到冥王星,因為十多年前它還是公認的第九大行星,然而冥王星已經在2006年1月被天文學家們踢出了行星的行列,降級為矮行星,所以目前我們的太陽系的行星是八顆,由內向外分別是,水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星和海王星。
  • 聽說這顆神秘的天體—「第九行星」比冥王星還要大呢!
    問:我們的太陽系會有第九大行星嗎? 為什麼科學家認為可能有第九大行星? 天文學家用什麼工具來尋找第九大行星?答:你的老師是否鼓勵你「跳出框框」思考?如果你能做到,那這就是個好建議。一些最好的科學突破和發明是當人們有足夠的勇氣,以一種創造性的方式來思考問題時出現的。
  • 太陽系第九大行星真的存在嗎
    雖然2006年國際天文聯合會將冥王星「開除」出行星行列,太陽系九大行星就此變成了八大行星,但很多科學家依然相信存在另一個沒有被發現的「第九大行星」。一項新研究稱,神秘的太陽系「第九大行星」應該位於太陽系外緣某個地方,但它可能根本不是行星。
  • 太陽系第九大行星竟然是黑洞?
    據美國「科學日報」網站7月12日消息稱,美國哈佛大學和黑洞倡議組織(BHI)的科學家們開發出一種新方法,用於搜索太陽系外圍區域的黑洞蹤跡,並以此一次性確定理論假設中的第九大行星的真實性質。這篇日前被《天體物理學雜誌快報》接收的研究論文強調了「未來時空遺產調查」(LSST)任務對吸積耀斑的觀測能力:耀斑的存在有可能為「太陽系第九大行星是否是黑洞」提供答案。
  • 人類是否在自欺欺人?第九個行星可能根本不存在?
    自從冥王星被踢出了太陽系行星行列以來,這第九大行星的位置讓科學家有了進一步的猜測,他們認為第九大行星存在於某個位置,只是暫時還未觀測到。然而人類是否在自欺欺人呢?換句話說,第九個行星可能根本不存在?第九大行星對於第九大行星,人類對它有多種稱呼,行星9,行星X,擾動者等等。雖然它從未被觀測到,但有證據表明那裡還有另一顆行星。
  • 第九大行星出世?NASA:巨大行星暗藏太陽系
    在對於宇宙已經進行了諸多探索的科學家,有一個謎題至今卻還在爭論——我們的太陽系,是否還有第九大行星的存在?