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来源:科学网 编辑:大洋 2016-11-01 15:40:19
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  “第九大行星”被假定为拥有2~4倍于地球的直径,并且和诸如海王星等冰态巨行星相似。图片来源:wikipedia

  新的太阳系天体曾让美国加州理工学院(Caltech)行星科学家和理论家Konstantin Batygin分心。每项发现都会为他的使小行星围绕太阳运转的太阳系计算机模型增加新问题。但是现在,Batygin渴望自己能发现更多天体,曾经错失的机会则让他难过不已。在今年9月底和10月初,布满乌云的天空使位于夏威夷莫纳克亚山山顶的昴星团望远镜连续6晚无法运行。Batygin说,所有你能做的“就是静静地坐着并且等待情况变得略微好转”。

  将Batygin拉入这场搜寻行动的是“终极大奖”—— 一颗在1个多世纪里首次被添加到太阳系的新行星。这个被俗称为“第九大行星”的遥远的假想世界拥有10倍于地球的质量,并且绕太阳运转一圈需要1.5万年。今年1月,Batygin和Caltech天文学家Mike Brown提出,这颗巨大的行星或能解释海王星外6个冰封天体拥有的古怪地聚集在一起的轨道。如今,包括Batygin和Brown所在的若干团队正忙着直接寻找“第九大行星”。

  而在日前于帕萨迪纳市举行的美国天文学会会议上展示的研究,为他们提供了额外的鼓励。研究人员已发现了另外3个海王星外侧天体(TNO)。它们和最初发现的6个天体一样,或许能证实“第九大行星”的存在并且帮助缩小假定的轨道。天文学家表示,这颗未见过的巨行星的影响力或许还能解释垂直于太阳系平面的另外两个天体拥有的奇怪轨道,以及为何太阳朝着其轴线略微倾斜。

  新的证据让华盛顿卡内基科学研究所天文学家Scott Sheppard“可能有90%的把握断定,海王星外存在一颗行星”。不过,其他人表示,这些线索还是太少并且无法令人信服。“我认为,最终证实是真的概率只有1%左右。”加拿大维多利亚自治领天体物理天文台天文学家JJ Kavelaars表示。

  “第九大行星”的踪迹出现于2003年。当时,Brown发现了太阳系最遥远的天体之一,即一颗被称为Sedna、距太阳900多个天文单位(天文单位为地球和太阳之间的距离)的古怪天体。更重要的是,Sedna距离太阳最近时也不会少于76个天文单位,是海王星与太阳距离的两倍多。这使得Sedna超出了最后一颗冰巨星——海王星的引力影响范围。一定是别的东西将其拉入了奇怪的细长轨道:可能是一颗经过的恒星,或者是银河系的引力潮。

  又或者是一颗巨大的行星。当Brown和Batygin发现了另外5颗TNO奇怪地聚集在太空中时,他们通过广泛的建模意识到,一颗巨大行星的引力可将任何天体从其路径上抛出去,使剩下天体的轨道挤在和太阳系相反的方向上。

  现在,另外的天体可能正加入到这一模型中。在此次会议上,Sheppard和来自夏威夷双子星天文台的同事Chad Trujillo展示了两个新进入者:2014 SR349和2013 FT28。

  2014 SR349和较早发现的6个天体位于同一方向,2013 FT28则位于天空中的相反方向——恰好处在“第九大行星”假定的轨道内,而计算机建模显示,这将免受引力影响。太阳系最遥远的天体之一、第三颗新的TNO ——L91看上去位于反向排列的天体群内,但在此次会议上描述了该天体的英国贝尔法斯特女王大学天体物理学家Michele Bannister表示,建模显示它可能同“第九大行星”没有任何关联。

  在“第九大行星”被直接看见之前,没有人会相信它的存在。大多数时候,行星位于其轨道最遥远的地方。在那里,它们运行得最慢。对于“第九大行星”来说,这将使其处在猎户座的某个地方。目前,Batygin、Brown、Sheppard和Trujillo均在利用8米昴星团望远镜,因为它的超级主焦点相机在每次拍照时都能覆盖大部分天空。在9月底的最近一次运行覆盖了“第九大行星”假定轨道上10%的最遥远部分后,Batygin相信,“稳操胜券的概率达到了10%。”

  发现一颗新行星的荣耀将属于胜利者。“我们试图保持着友好。”Sheppard说,但这确实是一场竞赛。他同时表示,早些时候,不同团队曾探讨过共享其计划好的搜寻领域,以避免重复性工作,但现在,“大家都想成为发现‘第九大行星’的那个团队”。

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