太陽系因缺少冰巨星而顯得很反常 科學家或發現了不為所知的天體

2005年，加州理工學院天文學家邁克．布朗（Mike Brown）發現了太陽系第十顆行星，被稱為鬩神星（Eris）。

鬩神星的發現導致冥王星被降級為矮行星，九大行星少了一顆，現在布朗又為太陽系找回了第九顆行星。

1月20日布朗和同事巴特金（Konstantin Batygin）在《天文期刊》上發表了研究結果。

天文學家並沒有直接用望遠鏡觀察到這顆行星，而是通過對其它天體的軌道研究認為，太陽系外緣存在一顆巨大的引力天體，他們稱這是第九行星（Planet Nine），它比海王星要遠上20倍。

天文學家認為，Planet Nine比地球大十倍，約為海王星一半。

它沿橢率遠高於其他行星的偏心軌道運轉，距離太陽最近處約250天文單位，最遠處甚至在600到1200個天文單位之間。

（一個天文單位是太陽到地球的距離，即9300萬英里，木星距離太陽約5個天文單位，冥王星距離太陽40個天文單位）。

「它是一個冰巨人，一個孤獨的流浪者和太陽系外緣的引力霸主。

」

布朗承認，天文學歷史上充滿了預測與失望。

正確預測過海王星的法國數學家奧本．勒維耶，還預測太陽和水星之間有行星軌道的存在，但是它並不存在。

美國加州大學天文學家勞克林（Greg Laughlin）評論布朗的預測說，「這是一個非常堅實的動力學分析。

」法國天文學家莫比德里（Alessandro Morbidelli）說，「這篇論文首次給出了額外行星存在的確鑿證據。

」

近幾十年來科學家對太陽系的認識不斷擴大。

1992年，天文學家首次觀測到柯伊伯帶（Kuiper Belt）一千多個冰冷天體在距離太陽約30到50天文單位的軌道上圍繞太陽運轉。

同年，天體物理學家開始計劃冥王星任務（冥王星本身也是柯伊伯帶天體）。

去年七月新視野號（ New Horizons）抵達冥王星。

在此期間，布朗和同事發現了柯伊伯帶外的小型天體Sedna（賽德娜），距離太陽最近處為76天文單位，最遠超過900天文單位。

布朗說：「它是不太適合任何現有類別的第一個天體。

」

Source SPACE.com: All about our solar system, outer space and exploration .

（研究人員認為，第九行星的引力導致部分柯伊伯帶天體以垂直於第九行星軌道的奇特高橢率軌道運行。

見上圖底部綠色軌道。

五顆柯伊伯帶天體精確符合這種推測。

）

賽德娜通常被稱為極端的柯伊伯帶天體，儘管布朗也把它列入太陽系最邊緣奧爾特雲系統中。

此後又發現了類似的其他幾個天體，如2012 VP 113。

太陽系內行星軌道的排列令人驚嘆。

海王星（Neptune）和它的軌道內所有行星圍繞太陽局限在一個小圈裡，塞德娜和其它極端柯伊伯帶天體則以其為端點畫出一個超大橢圓。

塞德娜及其鄰近天體的軌道以奇怪的角度傾斜並交叉。

科學家認為，這些天體的相似軌道提示「在這些類似的軌道結構上有一個未知的大規模的干擾性天體。

」它們有足夠的質量和引力影響在太陽系中的其他天體。

布朗和巴特金研究塞德娜及2012 VP 113和其它天體的軌道排列時，也開始認為，一個更大的安排力量在起作用。

布朗說：「有一個巨大的行星，影響這些天體的軌道，迫使這些天體進入一個特殊的位置。

」起初，兩人設想有顆行星，其軌道環繞賽德娜和對齊的天體，就像一個牧羊人約束他的羊群。

但計算機模擬明確表示，這種軌道不能解釋觀察到的數據。

巴特金說：「我們幾乎放棄了。

」他們重新推算：一顆巨大的偏心軌道行星穿越賽德娜等天體軌道，但軌道在相反的方向。

這樣的天體排列，似乎太奇特。

「我沒以為我們做出一種預測，五分鐘內就得到證實」，布朗說，「它可能是真實的，我確實認為有一個遙遠的離心干擾體，即第九行星，在那裡。

」布朗和巴特金懷疑第九行星是太陽系最早期的遺蹟。

超過四十億年前，我們的太陽只是潛伏在星際幼兒園即塵埃和氣體星雲中的很多恆星之一。

最終，恆星散開，當首批行星如木星、土星、天王星和海王星形成時，這個星雲的殘留物依然存在。

起初，這些行星只是冰和岩石為核心，有地球質量的十倍，但木星和土星迅速成長為氣態巨行星。

第九行星可能太接近其他的行星，被它們的重力推到太陽系的遙遠外圍。

勞克林說，「如果它在那裡，幾乎可以肯定它是木星、土星、天王星、海王星四人組的第五位成員。

」

第九行星這樣的冰巨星在整個銀河系很普遍，缺少這樣的天體，我們的太陽系也顯得反常。

布朗和巴特金的發現改變了這一點。

布朗說： 「宇宙中最常見類型的行星，是我們根本不為所知的天體，因為太陽系沒有。

然而，它確實存在，我們只是不知道它。

」勞克林說，「如果它真的在那裡，這是一個巨大的問題。

這個世界從根本上不同於任何我們密切觀測過的天體，但它卻是代表性的星系產物。

」