太陽系發現的第九大行星

06-08

在今年1月份，美國加州的一些科學家提出一項讓很多人感到意外的說法，他們認為在太陽系外側的遙遠區域可能隱藏著所謂的「第九顆大行星」。自從這一消息宣布之後，天文學家們便一直致力於想要真正找出這顆可能存在的「行星X」。

關於這顆潛在行星的來源問題，相關理論有很多，不一而足，有些觀點認為這是太陽從其他路過的恆星那裡「偷竊」來的系外行星。還有些人將這顆行星的歷史與地球上恐龍的滅絕聯繫在一起。甚至還有一些人認為這顆遙遠的天體可能將在未來某天與地球相撞。

近日，倫敦大學學院瑪拉德空間科學實驗室副主任安德魯·柯蒂斯教授在提交給《對話》網站的相關文章里，詳細探討了我們對於這顆可能存在的行星已經了解哪些方面，以及我們何時才有望真正找到它的蹤跡。

對於這顆潛在行星的搜尋工作自從關於這顆行星可能存在的相關論文一發表開始便不曾停止過。由於此前從未有人見到過這所謂的「第九大行星」，因此相關的研究工作很多都是在計算機上進行的模擬計算。

天文學家們之所以認為在太陽系邊緣的黑暗之中隱藏著一個大行星，主要是因為觀察到了該區域一些已知天體的運行軌道存在些許異常狀況。自從這顆神秘行星存在的可能性被提出以來，天文學家們已經對其結構、軌道、對地球可能構成的潛在威脅以及可能的來源等問題都做了大量的研究和模擬計算工作。

但即便有了以上所有這些數據，我們是否正在接近真正找到這顆行星?下面就讓我們仔細審視我們手邊已有的一些研究結果並看看它們究竟意味著什麼。

這是一顆系外行星?

有關這顆行星的最新研究對其來源問題提出了幾種較為新穎的觀點，其中較為主流的有兩種。一種認為這顆行星形成於太陽系早期，隨後由於某種機制而被「排擠」到了太陽系的邊緣地帶，或許是一次撞擊事件。

不過，另外一種理論認為這顆行星實際上可能是太陽在大約45億年前，從路過的其他恆星那裡「偷竊」來的，因此可以被認為是一顆系外行星。要知道恆星一般都形成在較為密集的星團或者星群之中。因此在太陽形成初期，它也應該是處於這樣一個較為密集的恆星集群之中。由於當時恆星之間比較接近，於是太陽也就有機會從其他恆星周圍「竊取」行星並據為己有，這樣的可能性並非完全不存在。

研究人員同時也指出，未來還需要開展針對海王星軌道外側小天體位置和軌道參數的更多觀測和模擬計算工作，這樣或許將為我們提供更多線索，並最終判定以上兩種起源學說中究竟哪一種才是正確的。

在目前階段，由於還缺乏對於這顆猜想中行星以及受其影響的相關天體的直接觀測數據，以上我們所開展的一系列研究基本上都是非常粗略的。

與此同時，類似這樣的工作也提供了一些非常有趣的觀點，但最終，一切的觀點都需要證據來支持。但不管如何，如果最終能夠證實這顆行星的確存在，甚至真的是一顆被太陽捕獲的行星，那麼這恐怕就是我們真正訪問一顆「系外行星」的最佳機會了。

其成分可能是鐵和冰

其他計算機模擬計算研究認為，這顆行星可能是一顆遙遠的冰凍巨行星，類似天王星和海王星。他們計算了假設這樣一顆天體形成於太陽系內部，後來遷移到距離太陽非常遙遠的位置上，在此期間其大小、溫度、亮度和顏色等方面可能發生的演變過程。

這樣的研究結果顯示這顆所謂的「第九大行星」可能類似一顆「迷你天王星」，擁有一個鐵質內核，硅酸鹽地幔，外層是水冰層，在外側則是氫氦為主成分的濃密大氣。其地表溫度大約為零下226攝氏度，主要熱量來源將是內部熱源而非來自太陽的光照，這就意味著要想通過光學望遠鏡對其進行觀察將會十分困難。

事實上，這顆行星反射的太陽光將非常少，也就意味著對其觀測效果最好的可能是在紅外波段，而非可見光波段。這樣的研究對於科學家們對這顆行星開展模擬計算和搜尋工作十分有幫助，因為至少這將告訴科學家們，他們在搜尋的天體究竟長什麼樣子。

探測難度可能超出想像

提出這顆行星可能存在的科學家以及其他天文同行們，正在全球調動大量大型觀測設備對這顆潛在目標進行搜索。另外還包括利用廣域紅外巡天望遠鏡(WISE)、卡特里娜巡天項目以及「泛星巡天項目」，並對其數據進行梳理和分析。到目前為止，這些搜尋工作還尚未取得進展。

目前和未來規劃中的觀測中計劃投入搜尋工作的望遠鏡包括夏威夷莫納克亞山頂的日本昴星團望遠鏡、位於南美洲安第斯山區的ALMA陣列，暗能量巡天計劃乃至計劃在2018年發射升空的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡等等。但或許，我們還有更好的辦法去開展搜尋工作。

比如說，有觀點認為正在土星軌道運行的卡西尼探測器的飛行路徑可能受到了這顆未知行星的引力攝動影響。或許我們可以據此將這顆行星的未知確定在一定的範圍內。不過關於這顆行星的引力影響卡西尼飛船軌道的說法也遭到很多專家的質疑和反對。

那麼，為何我們到現在都還沒有能夠在搜尋方面取得任何進展呢?對於這顆行星內部物質成分的模擬計算也顯示，利用類似WISE這樣的項目要想找到這樣一顆天體也是比較困難的。並且，目前的一些估算認為這顆行星的質量可能只有地球的3.7倍。相比此前認為大約10倍地球質量的估算，這一估算值已經大大縮水。基於這些事實，很多專家認為要想依靠現有設備找到這樣一顆行星將是巨大的挑戰，但未來升級之後更加先進的設備則更有希望。

對地球的威脅?不太可能

目前科學家們對於這顆潛在行星的軌道距離估算一般集中在1200~2000天文單位的範圍內，這是一個極其遙遠的距離概念(相比之下，冥王星距離太陽大約50個天文單位)。從這樣一個角度上看，這顆神秘行星對地球可能構成的威脅是難以想像的。

但陰謀論者們總是有辦法，他們立刻指出，或許這顆行星只不過是很多類似天體中最先被發現的一顆，其中總會有一顆有朝一日可能會對我們產生威脅的。但到目前為止我們已經發現了很多距離遙遠的柯伊伯帶天體，尚未確認其中的任何一顆會對我們構成任何威脅。相反，我們必須時刻警惕距離地球很近的那些所謂「近地小天體」可能對我們產生的影響。

第九大行星，如果它真的存在，那也一定是極難被探測到的。我們通過對柯伊伯帶現在已知的六顆天體的軌道特徵進行分析，似乎的確提示我們那裡存在著一個未知的星球，但即便這一點目前看來也尚未在天文學界得到一致的認可，當然這也不妨礙科學家們著手開展詳細的研究和搜尋工作。

感謝計算機模擬工作所取得的進展，我們已經在逐漸縮小這顆行星可能的搜尋區域。隨著時間推移，觀測技術會發展地越來越先進。因此有很多專家都抱有這樣的觀點:如果所謂的第九大行星果真存在，那麼人類一定會在未來幾年內找到它。