X行星-太阳系冥王星之外存在行星?50年以来研究一直在继续

在海王星之外的太阳系区域,就像海洋中的深海一样,黑暗、遥远,目前我们对这些区域基本上都没有深入探索过。由于距离遥远,光线较弱,因此,这一区域内很可能有目前仍未被发现的行星,它会很容易“潜伏”在那里而不被我们发现。

X行星——太阳系冥王星之外存在行星?50年以来研究一直在继续

这些被“遗忘在深海”的行星,有可能是40亿年前巨型行星在争夺太阳系中的位置时遗留下来的。但即使是目前最大的望远镜也很难找到如此微弱的光点。

50年前(1972年5月6日),科学家们宣称发现了冥王星之外有行星的迹象,当时一篇题目是“冥王星之外行星的彗星证据”的文章发表在科学新闻上:

X行星——太阳系冥王星之外存在行星?50年以来研究一直在继续

(译文)有人认为我们的太阳系可能有第十颗行星…。在太平洋天文学会4月份的出版物中,一位数学家……提出了他所说的“冥王星之外行星的一些非常有趣的证据”这些证据来自对哈雷彗星轨道的计算。

相关的观测证据表明,在海王星以外的太阳系区域,有一些遥远的天体出现聚集的现象,好像它们是在被一颗“看不见的行星”吸引,天文学家将这颗看不见的行星称为行星X。

太阳系的行星

目前我们的观点是,太阳系只有八颗行星,而冥王星并不是一颗行星。这是2006年8月24日在捷克布拉格举行的国际天文联合会(IAU)上指定的。在当时,天文学家以压倒性多数投票,将冥王星从一颗行星降级为“矮行星”。

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冥王星

这次会议就像是太阳系行星定义的里程碑,原本按照计划,太阳系中的行星数量将从9个增加到12个——除了水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星之外,又加入谷神星(Ceres,已知的最大的小行星,环绕于火星与木星之间),以及三颗太阳系边缘的天体,包括冥王星、卡戎(Charon,冥王星的卫星)以及塞纳(2003 UB313,昵称Xena)。

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冥王星最大卫星——卡戎

但由于会议上一些科学家反对给谷神星和卡戎赋予行星地位,在这些压力下,国际天文学联合会修改了行星的定义,加入了关键标准:一颗行星必须足够重,以清除其路径上的其他物体。最终使得冥王星、谷神星、卡戎和塞纳退出了竞选。

近些年关于X行星的持续研究

2013年3月,天文学家查德·特鲁希略(Chad Trujillo)和斯科特·谢泼德(Scott Sheppard)宣布在柯伊伯带外发现了一颗450公里宽的矮行星。

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2016年5月,加州理工学院行星科学家迈克·布朗(Mike Brown)和康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)利用六个横贯海王星的天体来完善行星X的可能性质,并提出进一步假设,X行星可能位于距离太阳500到600倍于地球的轨道上。它的轨道高度拉伸,相对于太阳系的其他部分倾斜约30度,大大高于和低于八个已知行星轨道,这就可以解释太阳系充满碎片的柯伊伯带中某些物体的特殊轨道。

更多关于在哪里寻找可能潜伏在太阳系边缘的X行星的线索正在柯伊伯带出现,柯伊伯带是海王星之外的冰冷碎片场。新的计算结果表明,这颗假定的行星可能比人们曾经认为的更亮,也更容易找到。

根据柯伊伯带最遥远的六个居民的轨道之间的明显排列,证明X行星存在的证据很少。它们的椭圆形轨道都指向大致相同的方向,并且位于大致相同的平面上,这表明一颗隐藏的行星,大约是地球的5到20倍,将它们聚集到类似的轨道上。

不过,每个人都同意,为了证明X行星的存在或不存在,天文学家需要发现更多的跨海王星天体。

X行星的最新研究

一个研究小组于2021年12月发表论文称,使用智利的阿塔卡马天文望远镜扫描了南半球近90%的天空,但没有找到这颗行星。

X行星——太阳系冥王星之外存在行星?50年以来研究一直在继续

根据新项研究证据,所有以前我们用来证明和推测这颗巨大的X行星隐藏在太阳系边缘的证据,获取有可能是一种错觉。

“我们不能排除这种可能性,”密歇根大学安娜堡分校的物理学家凯文·纳皮尔说。现在,一项对其中14个遥远天体的新分析显示,没有证据表明原来提出天体聚集现象的存在,这就推翻了X行星存在的主要依据。研究小组将这一研究成果发表在《行星科学杂志》上。

还在继续,报以期待

X行星就像是海市蜃楼一样,50年过去了,关于这颗好像存在的行星,天文学家依然还在探索。这是一项困难的长期任务,但是值得期待,因为一旦揭晓,回报我们将会是——太阳系行星大家庭正式迎接新成员。

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引用

The Atacama Cosmology Telescope: A Search for Planet 9

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页面更新:2024-04-29

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