老九,在不在?——一场第九行星的争论

2016年1月,天文学家迈克•布朗(Mike Brown)和康斯坦丁•柏金(Konstantin Batygin)发表了表明太阳系可能存在一颗尚未发现的行星的第一个证据。根据假设,这颗 “第九行星”(Planet 9)的质量是地球的10倍,绕着太阳公转的平均半径为700AU。从那时起,科学家就开始对它进行了许多研究,一部分科学家抱支持态度,还有一部分科学家对Planet 9的存在提出了质疑。

有些人认为,某些海王星外天体(TNOs)的轨道可以为Planet 9的存在提供证据,而另一些人则认为,这些研究受到了观测误差的影响。最近的一项研究来自马德里大学(UCM)的天文学家,他们聚焦于远端海王星外天体TNOs(ETNOs),使用新技术为这场争论提供了一个全新的视角。

遥远的海王星外天体是那些围绕太阳运行的平均距离超过150AU的天体。在皇家天文学会的月报上,UMC团队的研究指出,Planet 9可能会存在于海王星外天体的结点之间。

这里的结点指的是一个天体的轨道与黄道面的交点,因为在这些点上与其他天体相互作用的机会是最大的。因此,海王星外天体最有可能在他们的轨道(或碰撞)中经历剧烈的变化。通过测量这些点的位置,研究小组相信,他们可以判断这个区域中是否存在天体。正如研究报告的作者之一卡洛斯德拉•弗特•马科斯(Carlos de la Fuente Marcos)在接受采访中解释的那样:

“如果没有什么可以扰乱它们的,那么这些节点应该是均匀分布的。但是如果有一个或更多的干扰,可能会出现两种情况。一种可能性是,海王星外天体是稳定的,在这种情况下,节点的路径被扰乱了。”

在研究中,卡洛斯进行了计算和数据挖掘,分析了28个海王星外天体和24个结点(它们也在太阳的平均距离超过150AU)。它们在隔太阳一定距离的地方聚集,节点的位置和物体的倾角之间具有相关性。
太阳系动画图表

后来的发现特别令人意外正如前面所提到的,之前引用的对海王星外天体的研究受到了观测偏差的影响。他们的结论基本上都在计算海王星外天体轨道的方向时,产生了系统误差。这很大程度上是因为,他们研究的是同一区域的天空。

通过观察依赖于其轨道的大小和形状的节点距离,最新的研究提供了表明Planet 9存在的第一个相对无偏的证据。目前已知的只有28个海王星外天体的情况,但作者相信,进一步的观测和对结点的分析将证实他们的观察,并为Planet 9的轨道的参数添加约束条件。

此外,天文学家最近进行的研究,提出了可能还存在第十颗行星的想法。尽管他们的研究并没有考虑到一个火星大小的物体的存在——据说这是对柯伊伯带中可观测到的“扭曲”的原因——他们承认有确凿的证据表明这个行星大小的物体存在。正如马科斯所说:
“根据目前对行星的定义,这个神秘的天体可能不是一个真正的行星,即使它的大小与地球相似,因为它可能被巨大的小行星或矮行星环绕。无论如何,我们相信沃克和马洛特拉的工作可以找到确凿的证据,证明在柯伊伯间隙外,还存在的一个巨大天体。我们对此抱有很大希望,可能很快能够找到证据支持这个猜想。”

如果这些行星被确认存在了,可能又会引发另一场关于哪些天体可以确定为行星,而哪些不可以的争论。
看起来,太阳系正变得越来越拥挤了。

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