第九颗行星的奥秘：科学家离发现越来越近

远远超出太阳系的八个行星，甚至超越了冥王星和微型矮行星，一个巨大的新世界可能正在被隐藏起来，被称为“第九行星”。很少有发现能像绕太阳公转的另一颗行星一样令人着迷，这就是为什么这个话题成为天文学家的圣杯的原因-并且在几个世纪的过程中，他们设法做了几次发现。到目前为止，没有人知道这个短暂的世界在哪里，甚至不知道它是否确实存在。但是在发现竞赛中，研究人员正在根据天体对太阳系的影响来缩小搜索空间，与几个月前的状态相比，应搜索行星的空间面积减少了约一半。在美国行星科学天文学会和欧洲行星科学大会的会议上，科学家详细介绍了他们在该领域的最新成就。

一月份，加州理工学院的天体物理学家康斯坦丁·巴蒂金（Konstantin Batygin）和迈克尔·布朗（Michael Brown）证明存在着一个未被发现的第九大行星。从他们的计算机模型可以得出，该行星的引力作用可以解释来自柯伊伯带的几个物体的奇怪的倾斜轨道，这些物体是居住在太阳系遥远范围内的一组冰物体。科学家正在争取使用地球上最大的望远镜（例如夏威夷的Subaru望远镜）发现第九颗行星的权利。

Batygin和Brown设置限制关于行星的可能质量及其轨道的位置-以前的观测可能会错过它。根据他们的计算，它的质量是5到20地面-这对于了解所需物体的近似尺寸至关重要。他们还相信，它的轨道相对于太阳系的平面倾斜30度，这是一个相对较薄且平坦的区域，八个主要行星在其中旋转。他们还建议，现在地球距离天空北半球距离太阳最远，其细长轨道的半径平均在380到980 AU范围内

但是，据卡内基科学研究所的天文学家斯科特·谢泼德（Scott Sheppard）以及天文学家查德威克·特鲁希略（Chadwick Trujillo）的建议，这些估计值仍涵盖了“约1,500平方度”的天空区域，后者在2014年提出了第九颗行星的存在。为了进行比较，满月占夜空的0.2平方度。 Sheppard所描述的天空覆盖范围相当于使用Subaru望远镜进行的约20个夜间观察，“一年要获得7个晚上的访问权，事实证明您需要等待三年-然后，如果不下雨，” Sheppard说。

比赛的策略是通过消除理论上的可能性来缩小搜索范围。根据巴蒂金（Batygin）的说法，在尚未发布的一组100个高分辨率计算机模拟中，他和布朗将对第九颗行星的搜索减少到600-800平方度的天空。首先，他们建立了一个超过40亿年的太阳系演化模型，重点研究了木星，土星，天王星，海王星和第九行星等最大行星的引力如何建立成千上万的柯伊伯带（OPK）随机物体的轨道。布朗说：“我们正在寻找第九颗行星与太阳系所做的一切。”

为了阐明行星的可能轨道，研究人员将模拟结果与柯伊伯带的实际状态进行了比较。 Batygin说：“我们的工作显示了一种合成太阳能系统，看起来非常像真实的太阳能系统。” “我对第九颗行星存在的信心几乎已经成形-毕竟，计算结果与观测结果非常吻合。”

进一步的策略包括探索第九颗行星对其他天体的可能引力作用。俄罗斯科学院应用天文学研究所的天文学家尤里·梅德韦杰夫（Yuri Medvedev）和德米特里·瓦维洛夫（Dmitry Vavilov）首次研究了768颗进入太阳系的彗星，并指出其中有五颗彗星过去可能接近第九颗行星，并且由于其吸引力而改变了它们的飞行路线。他们的分析瓦维洛夫说：“第九颗行星可能将这些彗星引诱到太阳系中。” “我们认为彗星可以帮助缩小搜索范围。发现更多的彗星也将有所帮助。”谢泼德警告说，“必须谨慎使用彗星搜索第九颗行星，因为许多力量会影响其轨道。但尽管我对此表示怀疑，但它可以有所帮助。” 冥王星

分析由天体物理学家Matthew Holman和Matthew Payne [Matthew Holman and Matthew Payne]在他们的哈佛-史密森天体物理学中心进行的研究没有发现支持或反对第九颗行星存在的证据。霍尔曼说，特别是这是由于冥王星的旧存档照片不佳所致，这使得很难看冥王星是否以确认第九个行星存在与否的方式在轨道上运动。但他声称，从监视卡西尼号航天器的射电望远镜地面网络获得的有关土星的高质量数据很有希望，并且与巴季金和布朗的计算相符。

另外，据霍尔曼说，对火星轨道变化的分析可以帮助寻找第九颗行星。尽管该行星对火星的影响应小于对土星的影响-由于火星距离太阳更近且与太阳的关系更紧密，但火星上有更多的重力人造卫星，而且它们观测红色星球的时间更长，因此“它们的观测结果更加准确”，他说。霍尔曼。另外，“卡西尼号提供的数据精度为几十米，而地球与火星之间的距离的测量精度为米。”

关于第九颗行星的影响的更强有力的证据可以在围绕太阳的其余天体旋转的持续时间内找到。例如，轨道最长的四个OPK根据该方案循环亚利桑那大学图森分校理论天体物理学主任天文学家Renu Malhotra说，第九颗行星的存在很容易解释这一点。她与两位同事的研究表明，第九颗行星的轨道存在两个可能的倾斜，一个倾斜至太阳系平面18度，另一个倾斜至48度。这些信息可以帮助缩小搜索范围。

一些研究限制了第九颗行星的可能位置，以至于它们可以完全排除其存在的事实。例如，尽管先前的研究表明它的存在是由于某些DIC的轨道拥挤，但观察到有限数量的DIC只能给人某些轨道分组的印象-至少，一位天体物理学家说他们大学的Cory Shankman [Cory Shankman]。加拿大国家研究委员会的维多利亚和萨曼莎·劳勒。

布朗辩称，他和巴蒂金已经考虑了这种观测偏差的可能性-其他证据也证实了第九颗行星的存在。例如，布朗及其同事发现，这个难以捉摸的世界的影响可以解决长期以来一直存在的谜团，即为什么太阳系的平面相对于太阳倾斜。

来自亚利桑那大学的Malhotra说，她对行星存在的可能性表示怀疑，但她指出，她和她的同事发现非常遥远的DIC的轨道倾斜，很难用其他因素来解释。她说：“变形程度简直是不现实的。” “对于我来说，这是我所见到的第九颗行星存在的最有趣的证明。”

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