苗千
核心由鐵構(gòu)成,在核心的外圍包裹著一層硅酸鹽,再外層則是一層厚厚的冰,大氣層由氫和氦構(gòu)成,平均溫度在零下200攝氏度以下,質(zhì)量大約相當(dāng)于10個(gè)地球,直徑是地球的3倍多,無(wú)聲無(wú)息地運(yùn)行在太陽(yáng)系外圍,圍繞太陽(yáng)運(yùn)行一周需要1.5萬(wàn)個(gè)地球年的時(shí)間,難以被人察覺(jué),卻影響著太陽(yáng)系外圍天體的運(yùn)行軌道——這就是天文學(xué)家們所構(gòu)想的“第九行星”(Planet Nine)。
雖然人們還沒(méi)找到它存在的切實(shí)證據(jù),但是越來(lái)越多的人開(kāi)始相信,發(fā)現(xiàn)這顆巨大的行星只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。
人類發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系內(nèi)行星的速度實(shí)在算不上快,除了在夜空中肉眼可見(jiàn)的幾顆行星自古以來(lái)就被人類所熟悉之外,直到1781年,才由英國(guó)天文學(xué)家威廉·赫歇爾(William Herschel)利用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到太陽(yáng)系中的一顆新行星,他將其命名為“行星喬治”,但其最終被科學(xué)界命名為天王星。到了1846年,德國(guó)天文學(xué)家約翰·格弗里恩·伽勒(Johann Gottfried Galle)根據(jù)法國(guó)數(shù)學(xué)家?jiàn)W本·勒維耶(Urbain Verrier)與英國(guó)數(shù)學(xué)家約翰·亞當(dāng)斯(John Adams)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行天文觀測(cè),又發(fā)現(xiàn)了一顆新的行星。雖然伽勒希望能以勒維耶為這顆行星命名,但最終科學(xué)界命名它為海王星。直到下一個(gè)世紀(jì)的1930年,才由美國(guó)天文學(xué)家克萊德·湯博(Clyde Tombaugh)發(fā)現(xiàn)了冥王星,但是這個(gè)天體在2006年被重新歸類為矮行星。
到了21世紀(jì),人類還有沒(méi)有可能發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系中的新行星?目前看來(lái),這個(gè)可能性正在不斷增大。盡管充滿爭(zhēng)議,天文學(xué)家們似乎正發(fā)現(xiàn)著越來(lái)越多關(guān)于太陽(yáng)系中一顆未知行星的證據(jù)。在每一個(gè)黑夜里,都有世界各地的天文學(xué)家用各式望遠(yuǎn)鏡搜索夜空,希望成為第一個(gè)發(fā)現(xiàn)“第九行星”的人?!暗诰判行恰笔翘煳膶W(xué)家們?yōu)檫@個(gè)假想中的行星取的外號(hào),之前人們習(xí)慣于稱呼太陽(yáng)系內(nèi)未知的行星為“X行星”,但是一旦真正發(fā)現(xiàn)某顆太陽(yáng)系行星,它的命名必須經(jīng)過(guò)國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)的同意,一般情況下是以羅馬神話中的神命名。
如果第九行星真的存在,它可以幫助我們解釋目前太陽(yáng)系中很多令人難以理解的現(xiàn)象。長(zhǎng)久以來(lái),天文學(xué)家都認(rèn)為太陽(yáng)系在大約40億年前形成之后,一直都在穩(wěn)定地運(yùn)行,但是越來(lái)越多的觀測(cè)證據(jù)表明,太陽(yáng)系中存在著很多隨機(jī)、混亂的引力現(xiàn)象。尤其是在太陽(yáng)系外部,柯伊伯帶一些小天體的極端運(yùn)行軌道更是難以用常理解釋。天文學(xué)家們開(kāi)始相信,在太陽(yáng)和其他大行星引力微弱的區(qū)域,這些小行星的運(yùn)行軌跡很有可能受一顆巨大、遙遠(yuǎn)、神秘的行星所影響。
天文學(xué)家們搜索第九行星,起源于2003年。來(lái)自美國(guó)加州理工學(xué)院的兩位行星科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系邊緣柯伊伯帶的小天體“Sedna”,它遠(yuǎn)離太陽(yáng),運(yùn)行軌道狹長(zhǎng)并且和太陽(yáng)系平面形成一個(gè)夾角,這難以用太陽(yáng)或是其他行星的引力作用來(lái)解釋。此后天文學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)與之類似的柯伊伯帶小天體,這些天體都具有非常類似的性質(zhì),似乎受到了統(tǒng)一的影響。
最新的發(fā)現(xiàn)愈發(fā)增強(qiáng)了天文學(xué)家們的信心。在2016年10月16日至21日,美國(guó)天文學(xué)會(huì)(American Astronomical Society)在加州帕薩迪那召開(kāi)的一次會(huì)議上,來(lái)自外太陽(yáng)系起源調(diào)查計(jì)劃(Outer Solar System Origins Survey)小組的科學(xué)家公布了他們對(duì)在2013年發(fā)現(xiàn)的外太陽(yáng)系小天體“L91”的研究。天文學(xué)家們尚未探明這個(gè)由冰雪覆蓋的小天體的具體大小和形狀,但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它繞行太陽(yáng)一周的時(shí)間需要超過(guò)2萬(wàn)地球年。
外太陽(yáng)系起源調(diào)查計(jì)劃小組的天文學(xué)家們是在2013年9月,通過(guò)加拿大-法國(guó)-夏威夷望遠(yuǎn)鏡(Canada–France–Hawaii Telescope)巡視一小塊天空,尋找柯伊伯帶天體的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)L91的。L91從來(lái)不會(huì)太靠近太陽(yáng),它與太陽(yáng)最近時(shí)也距離超過(guò)50個(gè)天文學(xué)單位(地球與太陽(yáng)的距離被稱為一個(gè)天文學(xué)單位),而距離太陽(yáng)最遠(yuǎn)時(shí)則會(huì)達(dá)到1430個(gè)天文學(xué)單位。這比此前發(fā)現(xiàn)的小天體Sedna的軌道更為狹長(zhǎng),天文學(xué)家們至今仍不知道該如何解釋小天體是怎樣形成這樣的軌道的。
L91不僅是目前天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的距離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的太陽(yáng)系小天體之一,更令人驚奇的是,它的運(yùn)行軌道在發(fā)生著劇烈的變化,這說(shuō)明它正受到來(lái)自某些位置的引力作用的影響——這被很多天文學(xué)家看作第九行星存在的新證據(jù)。天文學(xué)家們所收集的“海王星外天體”(trans-Neptunian Objects)的名單變得越來(lái)越長(zhǎng),這些天體的運(yùn)行軌道大多狹長(zhǎng)——其中還包括2014 FE72,它來(lái)自盛產(chǎn)彗星的奧爾特星云,與太陽(yáng)的最遠(yuǎn)距離可以達(dá)到3000個(gè)天文學(xué)單位。
發(fā)現(xiàn)L91的天文學(xué)家并不愿意承認(rèn)它的運(yùn)行軌道一定是受到了尚未被發(fā)現(xiàn)的第九行星的影響,他們更愿意把其歸結(jié)于一些更容易被接受的原因,例如在太陽(yáng)系旁邊經(jīng)過(guò)的恒星,或是受到來(lái)自銀河系的引力影響——L91的運(yùn)行軌道與太陽(yáng)系幾乎在同一個(gè)平面上,如果是受到第九行星的影響,它的軌道與太陽(yáng)系平面應(yīng)該存在一個(gè)夾角。
目前有很多樂(lè)觀的天文學(xué)家試圖根據(jù)電腦模型的預(yù)測(cè)軌道,直接通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀察這顆遙遠(yuǎn)的行星,但時(shí)至今日,天文學(xué)家們還沒(méi)有找到關(guān)于第九行星存在的確切證據(jù)。它是否存在,在天文學(xué)界似乎更像是一個(gè)關(guān)乎信心的問(wèn)題。加拿大自治領(lǐng)天體物理觀測(cè)臺(tái)的天文學(xué)家約翰·卡法拉斯(John Kavelaars)認(rèn)為,第九行星“只有1%的可能真實(shí)存在”;而卡內(nèi)基科學(xué)研究所的天文學(xué)家斯科特·謝潑德(Scott Sheppard)則認(rèn)為第九行星“大約有90%的可能存在”。
太陽(yáng)系內(nèi)的行星數(shù)量有限,一旦發(fā)現(xiàn)一顆新的行星,必然會(huì)名留青史。另一方面,對(duì)于第九行星的苦苦追尋,也說(shuō)明人類對(duì)于太陽(yáng)系的了解仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。行星是如何產(chǎn)生,各自的軌道又是如何形成,太陽(yáng)系外圍的柯伊伯帶和奧爾特星云對(duì)于太陽(yáng)系又有怎樣的影響?這些問(wèn)題都還遠(yuǎn)沒(méi)有答案。