現身吧，第九行星！天文學家已發現你的神秘蹤影

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2016年，天文學家曾經論證太陽系還有第九顆行星，它遠在海王星軌道外，這或許可以解釋太陽系外沿的那些奇怪天體集群。

天文學家們指望，不消五年，這個行星就會浮出水面。

兩年過去了。「第九大行星」仍未現身，不過據推測，其質量大概是地球的十倍。但是最近，「行星獵人」們發現了新的線索。

發表在arXiv的論文顯示，天文學家曾在海王星軌道外發現了一個新天體，它的軌道跟太陽系其它成員不大相同。這個名字就像是個車牌號一般：2015 BP519。在太陽系中，幾乎所有天體的軌道都處在同一平面，因而整個太陽系呈薄餅狀。但這個天體的軌道平面卻高度傾斜，與太陽系黃道面存在54度的夾角，這是相當不尋常的。

為了解釋這個奇特軌道的由來，密歇根大學博士生朱麗葉·貝克（Juliette Becker）和同事們一起反覆模擬太陽系幾十億年的歷史，但怎麼都對不上，直至假定有第九顆行星的存在。於是他們啟動時間軸，第九行星的引力將2015 BP519甩到了高度傾斜的繞日軌道中。

「認為第九行星存在的人，肯定會把它作為第九行星存在的證據，」貝克說。她是那篇論文的第一作者。「若不太認同第九行星假說，就可能認為：現在就這麼一個天體，一個天體證明不了什麼。」

加州理工學院的天文學家邁克·布朗（Mike Brown）和康斯坦丁·巴蒂金（Konstantin Batygin）是提出第九行星理論的人。貝克的研究結果令他們十分欣喜。巴蒂金說，他在理論層面的研究顯示，太陽系中可能存在一顆神秘行星，它會影響2015 BP519等天體的運動，導致它們的軌道高度傾斜。

「在假設第九行星存在的情況下進行計算，結果都跟已知的太陽繫結構相符，也會產生海王星軌道外那些軌道高度傾斜的天體，」巴蒂金說。他表示：「我越來越不適應沒有第九行星的太陽系了。」

當然，這一發現並非鐵證。跟之前一樣，天文學家只能根據遠處天體的運動，以及不計其數的計算機模擬，推測大質量行星的存在。

第九行星假說背後的理論最早出現於2014年。天文學家斯科特·謝潑德（Scott Sheppard）和查德·特魯希略（Chad Trujillo）試圖解釋海王星軌道外由冰質和岩質天體構成的區域，又稱為柯伊伯帶的六個小型天體形成的神秘集群。這些天體的軌道平面都呈現出類似的傾斜，若沒有外力作用，這幾乎不可能實現。

謝潑德和特魯希略提出：在我們看不見的地方，可能存在著某顆大型行星，它扭曲了附近天體的軌道。布朗和巴蒂金決定解開這一謎團。經過幾個月的工作，他們確信：太陽系中存在第九顆行星，其質量足以塑造其他小型天體的軌道。

研究一經公布，支持與懷疑聲浪一齊湧來。

有懷疑者稱，布朗和巴蒂金依賴的數據很容易包含觀察偏倚（Observational bias），也就是說，人類傾向於看到期待或希望看到的東西。兩人論證的根據，即海王星軌道外那個天體集群的奇怪現象，說到底也許並不奇怪。也許，在望遠鏡發現它們的那一小片天域內，這一集群看似存在，但放到我們看不見的廣闊宇宙內，它就不存在了。

耶魯大學天文學家格雷高里·拉夫林（Gregory Laughlin）認為，貝克的發現的確使第九行星的證據豐滿了些，不過他表示：「當某個時刻可以讓你名利雙收的時候，資源就會向它傾注。這時就會有確認偏誤（confirmation bias）的風險混入其中。人們往往會追逐有望通往成功的道路，尤其是利益攸關的時候。」

所以，從一開始用望遠鏡搜尋天空，尋找第九行星的蹤影時，布朗和巴蒂金就時刻謹記著19世紀法國數學家奧本·勒維耶的往事。勒維耶1846年發現了海王星，隨後他預言太陽和水星之間有一顆名叫「祝融星」的行星。但事實最終證明，他的預言是錯的。

要是發現更多像2015 BP519這樣的天體，情況會有所改觀，貝克和她的團隊也會繼續尋找。從理論上講，每有新的天體被發現，天文學家離第九行星的準確位置就更近一步。他們可以將望遠鏡對準目標區域，試圖拍下它的照片。

科羅拉多大學博德分校的天體物理學家安·瑪麗·馬迪根（Ann-Marie Madigan）說，未來發現也有可能削弱第九行星的假說。

圍繞那個奇怪的天體集群，馬迪根提出了自己的理論，但根本不涉及神秘的大質量行星。她表示，2015 BP519及其軌道鞏固了她的理論。那個天體集群可能源於小型天體的互動。它們的總質量達到地球質量的十倍，但散落於太陽系外沿各處。單個的小型天體沒有太強的引力，但總數加起來，就足以扭轉附近天體的軌道。

在發表於2015年的一篇論文中，馬迪根預測，根據這一機制，太陽系黃道面外或有一大批類似2015 BP519的天體。「我稱之為『自引力』，即小型天體合力實現這個效果，不需要新的天體，」馬迪根說。如果我們說：好吧，就是第九行星乾的，它就是太陽系外沿奇怪現象的根源，那我們就要問了：第九行星是怎麼來的？

巴特金是馬迪根的好友，他說：他的計算機無法模擬太陽系中的自引力機制，就算可以，所得的柯伊伯帶也會跟觀測結果不符。就算這樣，你能不能炮製一種不需要第九行星的情境呢？依然可以！

布朗和巴特金很期盼新證據及新線索的到來，但恨不得現在就找到第九行星，蓋棺定論。聽語氣，他們甚至有些不耐煩，彷彿它早該自動現身了。「不用說，下一步就是找到那該死的傢伙，」巴特金說。

即使第九行星始終不會露面，在太陽系邊緣展開的搜查也不會白費，拉夫林說。該區域內充斥冰質和岩質天體，是太陽系誕生之初的殘餘。我們越接近它們，就越是了解太陽系的起源。那裡的小型天體，就是太陽系跟銀河系其他系統迥異的原因，這不僅提供了一條探索途徑，而且這才是我們真正要探求的東西。」拉夫林說。

「我們太不一樣了，」他說，「為什麼不一樣？原因就印刻在太陽系最原始的天體中，就在最遙不可及的邊緣。」

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翻譯：雁行

校對：其奇

來源：The Atlantic

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