第九行星神秘面紗將在數月內被揭開?

多年來,科學家們一直在觀測太陽系的外層區域,以尋找第九行星。

雖然冥王星在 2006 年被降級爲矮行星,但一些研究人員認爲,在更遙遠的地方可能還潛藏着一個更大的世界,正等待着被發現。

畢竟,天王星和海王星的發現時間比我們較近的行星鄰居要晚得多。可能還有另一顆行星在那兒;但我們目前還不具備發現它的技術。但這種情況可能很快就會改變。

“第九行星極有可能會在維拉·C·魯賓天文臺運行的第一年被發現,”加州理工學院的天文學家邁克·布朗在接受《有趣工程》採訪時表示,他是提出第九行星假說的科學家之一。

隨着魯賓天文臺於 2025 年開始運行,我們或許很快就能在太陽系中迎來一個“新成員”。

如果第九行星確實存在,科學家們認爲,它距離太陽比太陽系中已知的行星遠數十億英里。

像暗物質一樣,它從未被直接觀測到。但由於它對附近物體的引力影響,我們知道它可能在那裡。

2004 年,科學家們觀察到塞德娜(Sedna),一個位於柯伊伯帶之外的潛在矮行星,圍繞太陽的軌道不同尋常。這暗示它的軌道可能受太陽系外層另一個質量巨大的未知天體所影響。

然後,在 2014 年,天文學家宣佈他們在柯伊伯帶發現了一個軌道偏心的小天體。2012 VP113 天體的發現給塞德娜假說提供了支撐,因爲塞德娜和 2012 VP113 有着相似軌道。

正如布朗所言,他和同事在發現“柯伊伯帶中最遙遠的天體,在極其拉長的軌道上遠離海王星及其他一切,都聚集於一個方向”之後,提出了第九行星假說。

共同發現塞德娜的布朗也思索了其他可能性。“在我們意識到所有這些天體都聚集一處之前,我們早期的一些假設爲,在太陽系早期歷史中,當一顆恆星異常靠近太陽時,形成了遠離海王星的高度拉長的軌道。”

最終,他們認爲太陽系中一些已知的最遙遠的天體的表現就好像有一顆大行星在影響它們圍繞太陽的軌道。雖然人類自 1846 年發現海王星——以及如今已被降級的 1930 年發現的冥王星以來,再未發現過行星——但這絕非意味着沒有其他行星圍繞我們的恆星運轉。

與暗物質不同,布朗認爲我們很快就能直接觀測到第九行星。智利的維拉·C·魯賓天文臺將於 2025 年開放。這個開創性的新天文臺耗時九年建成,耗資 19 億美元。

它將以前所未有的方式觀測夜空。對於布朗以及其他“第九行星”的支持者而言,關鍵在於,它最終可能會發現這顆難以捉摸的第九行星。但也有可能完全排除它的存在。

據布朗說:“第九行星很有可能在魯賓運行的第一年就被發現。但也有可能它對於天文臺而言太微弱了,不過這是我們迄今最好的機會。”

雖然詹姆斯·韋伯太空望遠鏡最近改變了我們對早期宇宙的看法,但魯賓將爲離家較近的天體提供極其準確的數據。

儘管我們如今在太空中有像詹姆斯·韋伯這樣極其先進的空間天文臺在運行,布朗解釋說:“空間天文臺通常不是爲了在廣闊的天空區域尋找微弱的天體而設計的。爲此,我們需要地面上的望遠鏡。”

魯賓將以前所未有的詳盡程度繪製夜空圖,科學家們表示,這將改變我們對宇宙的理解。這個地面天文臺將使用激光指示器,用其 8.4 米直徑的鏡子和 3200 萬像素的相機精確繪製夜空。

至關重要的是,該天文臺被設計爲不斷移動,這意味着它可以相對較快地覆蓋大片區域。據《衛報》的一份報告稱,它每晚能夠探測到 1000 萬個事件,包括超新星爆炸和小行星的運動。

布朗說,如果魯賓真的發現了第九行星,“我們的最佳猜測是它類似海王星,但我們也可能大錯特錯。它甚至可能是個巨大的冰球。”

有一件事是肯定的:第九行星的發現將會對天文學產生巨大影響。布朗也是冥王星降級的關鍵人物,他解釋道,如果我們真的發現了它,“我們會突然有第五顆巨型行星可供研究,其質量範圍在太陽系中獨一無二。”

第九行星的發現無疑會導致像美國國家航空航天局(NASA)這樣的機構向這個新發現的世界發送探測器。近距離觀測將讓我們對太陽系的過去以及我們自己星系之外的行星有更多的瞭解。

“有趣的是,第九行星的預期質量——大約是地球質量的七倍——是銀河系其他部分中最常見的行星質量之一,”布朗繼續說道。“所以我們終於有機會近距離觀察這些非常常見的行星類型之一。”

如果第九行星的質量可能大約是我們星球的七倍,爲什麼天文學家還沒有發現它?一個可能的答案是它離得太遠,以至於陽光幾乎無法到達那個遙遠的世界。另一個答案是它根本不存在。

雖然布朗和他的團隊稱他們已經否定了幾個能夠解釋柯伊伯帶天體軌道不規則性的不同假設,但並非所有科學家都信服。

例如,加拿大里賈納大學的天文學家薩曼莎·勞勒(Samantha Lawler)認爲,這些軌道的彎曲是由於“觀測偏差”。“這是因爲,比起太陽系邊緣更遙遠的例子,更容易發現靠近太陽的跨海王星天體(TNOs)。

勞勒是外太陽系起源調查(OSSOS)的一員,這是一個由來自八個國家的 40 位天文學家合作開展的項目,旨在發現和追蹤柯伊伯帶天體(KBOs)。

在五年多的時間裡,他們使用加拿大 - 法國 - 夏威夷望遠鏡發現了 800 個新的 KBOs。這幾乎使具有精確測量軌道的已知 KBOs 數量增加了一倍。基於這些發現的計算機模擬顯示,KBO 軌道沒有聚集現象。

在爲 《對話》 撰寫的一篇文章中,勞勒寫道:“在神秘的外太陽系中,還有許多美麗且令人驚訝的天體有待發現,不過我不認爲第九行星是其中之一。”

不過,布朗和他的同事們仍然充滿信心,毫不氣餒。就他而言,布朗認爲針對他的假設的批評是科學進程中的一個良性範例。“科學家天生就持懷疑態度,”他說。“對於像這樣的重大主張,他們理所當然地更加懷疑。最終,我們必須找到它,才能給出最具說服力的案例。”