第九行星存在之谜 – 星明天文台

作者|冯梓洋

审核|邹乾一

编辑|杜飞

第九行星艺术概念图。来源维基百科

　　自2006年8月冥王星被移除行星之列划定为矮行星之后，太阳系第九颗行星的位置空了起来。在之后的几年里天文学家们关于第九行星的讨论与猜想众说纷纭。难道太阳就只有八颗行星吗？今天就让小星带你一起去了解第九行星。

　　第九行星，又称为X行星，海外天体，其位于柯伊伯带附近。根据天文学家现有的推测，该行星可能是天王星和海王星的缩小版，质量约为地球的质量的10倍，距离太阳约为450亿公里到1500亿公里，是海王星到太阳平均距离的20倍。如此遥远的距离成为了发现第九行星的一大难点（其原因将在后文中提及）。

X行星假说创始人：帕西瓦尔.罗威尔。来源维基百科

　　关于第九行星的假设最早可以追溯到19世纪。美国天文学家帕西瓦尔.罗威尔发现海王星的观测位置与理论计算的位置不完全符合，因此他认为海王星之外可能还有一颗类木行星，并取名为X行星。1930年克莱德·汤博发现冥王星以后，天文学家们便以为这就是所谓的X行星。直到2006年，X行星的探索随着冥王星被移除行星籍开始出现了转折。关于第九行星的谜题又开始困扰着天文学家们。

　　近年来关于第九行星的发现似乎有了一些进展。2012年巴西天文学家罗德尼·戈梅斯发现在柯伊伯带多个冰状天体出现摄动现象，通过一系列推测他怀疑在海王星之外还有一个庞大的行星级天体，他在美国天文学会会议上指出太阳系可能存在第九行星。来自美国加州理工学院的康斯坦丁·巴特金和他的导师迈克尔·布朗则进行了更细致的研究，他们发现在柯伊伯带上有6个天体的轨道运行异常，他们的近日点几乎指向同一个方向，由于这种现象的自然概率极低以及天王星因为距离较远根本不可能对这几个天体提供引力，他们推测第九行星是存在的，通过数学模型和计算机模拟得出这颗行星应该是冰态巨行星，之后他们在美国的学术期刊Astronomical Journal（《天文学杂志》）上发表了论文，受到了天文学界的高度关注。关于第九行星的探索除了上述主要研究还有很多很多，这里小星就不再一一列举了。

康斯坦丁.巴特金，迈克尔.布朗论文中的轨道分析图。

来源；The Astronomical Journal

　　第九行星假设的提出，对天文学界许多难以解决的谜题都提供了合理的答案。比如黄道面和太阳自转轴的夹角，柯伊伯带分散的圆盘群的轨道排列的解释，它极大程度上解决了一些困难的天体运行理论问题。

　　当然，对于第九行星存在的观点也有相当一部分人发出质疑声。南京大学天文与空间科学学院周礼勇教授则表示质疑：他认为如此庞大离太阳又远的天体从行星起源假说上就很难解释，而且柯伊伯带上本身物质就很稀少，整个柯伊伯带空间范围又大，形成如此巨大的天体的可能性微乎其微，这无疑产生了矛盾。周礼勇还说，巴特金和迈克尔的研究对第九行星的存在没有有力的证据支撑，天体指向方向的相同可能只是一种假象，这和观测的选择效应有关系，比如说天文学家在选择观测区域时就会忽略银河区域。只要观测的天体多，观测的时间少就会存在这种假象。观测数据还需要更全面。

　　目前，关于发现第九行星的方法有两种。一是光学观测，行星发光是靠太阳的光线反射产生的，而第九行星距离太阳非常遥远，观测到的光芒就会很暗淡，这种方法的难度无疑是很大的。二是观测轨道偏离现象，海王星的发现也是运用这种方法，但由于所观测天体周期大，这种观测也需要漫长的时间的数据来发现。

　　也许在未来天文学家们能解决这一谜团。就算是证实第九行星不存在，这个探索过程也给科学家们提供了研究外太阳系的思路，激发了天文学家们对柯伊伯带的研究兴趣。