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2006年,而(ér)远在(zài)地球另一边的国际天(tiān)文学(xué)联合(hé)大会上,394名天文学家正在为冥王星的去留问题吵得面红耳赤,冥王(wáng)星身(shēn)处太阳(yáng)系轨道外层的柯(kē)伊伯(bó)带,太阳辐射(shè)微弱(ruò)星球(qiú)表(biǎo)面环境幽暗阴冷(lěng),预示着(zhe)希腊人传说中的冥界并因(yīn)此得名,冥王(wáng)星是(shì)第一颗在柯伊伯带被发(fā)现的(de)矮行(xíng)星。

问(wèn)题(tí)来了,一个冥(míng)王星能否位列太(tài)阳(yáng)系九大行星(xīng)?值(zhí)得这(zhè)么大阵仗么?值得!

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这件事不(bù)仅仅关系到冥王(wáng)星(xīng)自己(jǐ)在太阳系中的(de)地位(wèi),整(zhěng)个太阳系家(jiā)族构成(chéng)都面临(lín)着巨大的变数。比(bǐ)如说早在2003年被科学家所发现的行星齐娜,也就是阋系神星(xīng),这(zhè)颗位于太阳系边缘的柯伊伯(bó)带的行星,直径是冥王星大(dà)小的1.5倍,质量也比冥(míng)王星大27%。

如果说(shuō)冥(míng)王(wáng)星能成为太阳(yáng)系的(de)行星之一,齐娜就更有资格(gé)成为行星了(le),如(rú)果齐娜成(chéng)为太(tài)阳(yáng)系的行(xíng)星(xīng)之一,那么2002年(nián)在柯(kē)伊伯带上地(dì)发现(xiàn)的夸(kuā)瓦(wǎ)尔行星就明(míng)显感到不服,它也比(bǐ)冥王星更具(jù)有(yǒu)成为行(xíng)星的资格。同样地,如果夸瓦尔可以称为行星,那么比(bǐ)它体积更大的塞德娜也(yě)可(kě)以称为行星(xīng)了(le)。

随着科学技术的进步,越来越多(duō)太阳系边缘的天体被发(fā)现,如此(cǐ)算(suàn)起来(lái)太阳系内就会有23颗行星,因(yīn)此天文学家们就在捷(jié)克首都(dōu)布拉格(gé)举行了这次(cì)的国际天(tiān)文(wén)学(xué)联合大会(huì),最后(hòu)通过投票(piào)的(de)方式以237票对157票通过决(jué)议(yì),冥王(wáng)星被降级归为矮行星。至此(cǐ)太阳系八大行星成员正式确(què)定太阳系的八(bā)大行(xíng)星中。

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绝(jué)大部分行(xíng)星(xīng)都(dōu)是通过观(guān)测意外发现的,但海王星是一个(gè)非同凡响的例外。

1781年(nián)3月13日,威廉·赫歇尔在英格兰家(jiā)里(lǐ)的庭(tíng)院(yuàn)中观测到(dào)了天(tiān)王星,40年后法国天(tiān)文学家亚历(lì)斯(sī)·布瓦(wǎ)尔根(gēn)据牛顿理论所推算出了天王(wáng)星的轨道(dào)表,但是在随后的(de)观测中发现天王星的轨(guǐ)迹与表中的位置偏差越来(lái)越大(dà),科学家们推(tuī)测是另外一个未知的行星。影响了天王星的轨道(dào)。

1846年法国(guó)工(gōng)艺学院的天文学教(jiào)师奥本·勒维耶(yé),经(jīng)过一系(xì)列复(fù)杂和完(wán)美的计算推算出了一个(gè)结果,随后就(jiù)给德国天文学家约(yuē)翰格弗里恩·伽勒写了一(yī)封信。

9月23日,伽勒(lēi)收到信(xìn)的当晚(wǎn)就(jiù)把柏林天文台的(de)望(wàng)远镜对(duì)准了(le)勒维耶预测(cè)的方位,仅仅用了不(bù)到半(bàn)个小时就(jiù)发现(xiàn)了一颗星图(tú)上(shàng)没有记录的(de)8等小(xiǎo)星,海(hǎi)王星(xīng)就这样(yàng)在一夜之间(jiān)被发现了。更重要的是在发现海(hǎi)王(wáng)星的那一刻清(qīng)楚地证明了(le)一件事,那就是(shì)可以使用(yòng)数(shù)学来发现天体,发现了海王(wáng)星之后天(tiān)王星的轨道(dào)偏(piān)移(yí)就有(yǒu)了解释(shì),但是却并不完美仍然存(cún)在一些异常。

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科(kē)学家由此(cǐ)认为是(shì)另外(wài)的一颗行星,对天王(wáng)星产生了微弱的影响(xiǎng)所导致的,他们(men)把这(zhè)个天体称为行(xíng)星X,天文学家过去(qù)一(yī)直认为(wèi)在海王(wáng)星外存在新行星的可能性非常小,因为这个区域的物质太(tài)稀薄,要孕(yùn)育(yù)出一颗大(dà)行(xíng)星需(xū)要的时间太漫长。

不过宇宙中(zhōng)实际上(shàng)存在着非常多(duō)流浪的(de)行星,如果假设太阳系(xì)是从茫茫宇宙中,“扒掠(lüè)”了(le)一颗(kē)这(zhè)样的太空(kōng)流浪汉是有可能的,接下来的几十年中天文学家们(men)经过数(shù)百的计算和尝试寻找这(zhè)个(gè)失踪的行星,却没有(yǒu)任何(hé)结果(guǒ)。

直到1989年旅行者2号探测器证实,之前(qián)是天文学家们对(duì)海王星的质(zhì)量估算错(cuò)误,导致了计算结果的误(wù)差,有点令人失望(wàng)。但(dàn)这种(zhǒng)天体偏预期收益率计算公式 预期收益率是什么离(lí)预设轨道(dào)的情况在今(jīn)天(tiān)的太阳系中仍(réng)然存在,在海王星的(de)外侧,就是黄道(dào)面附近的(de)天体密集圆盘状区(qū)域---柯伊伯带。

由(yóu)于现代望远镜的发展,天文学家们(men)在(zài)柯伊(yī)伯带(dài)中陆续发现了数千个(gè)小天体,这些天体所在(zài)位置(zhì)或运行轨(guǐ)道(dào)超出(chū)海(hǎi)王预期收益率计算公式 预期收益率是什么星轨道范围,因(yīn)此被统称为外海(hǎi)王星天体。

加州理工学院的行星科(kē)学家康(kāng)斯坦丁,注意到这些天体有一些(xiē)非(fēi)常(cháng)奇(qí)怪的异常现象,它们的(de)轨道呈现极度狭(xiá)长(zhǎng)的椭(tuǒ)圆(yuán)形,轨道直径(jìng)也要(yào)比(bǐ)太阳到海王星(xīng)距(jù)离(lí)的(de)两(liǎng)倍还要多,特殊的运行轨道并(bìng)不在海王星的影(yǐng)响范围(wéi)内。

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科学(xué)家(jiā)还(hái)发现其(qí)中(zhōng)6颗运动(dòng)速(sù)率完(wán)全不同的小行星,运(yùn)动轨(guǐ)道(dào)却拥有(yǒu)相同(tóng)的倾角,因此科学(xué)家认为(wèi)是行星X的引力对(duì)这些小行星造(zào)成了(le)影响,因为如果没(méi)有(yǒu)这个外力的影响,这六颗轨(guǐ)道异(yì)常的小行星出现的概率只(zhǐ)有十万分之七,如此微(wēi)小的概(gài)率恰好意味着行星X存在(zài)的概率很(hěn)高。

除此之外,在柯伊伯(bó)带(dài)中有(yǒu)着(zhe)超过(guò)10亿个(gè),一公里以上的小型天体碎(suì)片,所有的这些微小天(tiān)体碎片的轨(guǐ)道(dào),倾向于以一种(zhǒng)非常(cháng)特定的方式排列(liè),它们同(tóng)样有(yǒu)着超远距(jù)离的近日(rì)点,而且这(zhè)些天体似乎并没把(bǎ)海王星放在眼里(lǐ)。

它们几乎脱(tuō)离(lí)了海王星的轨(guǐ)道(dào),这就很(hěn)奇怪不(bù)合乎常规了,除非有一个大较大(dà)的天体将它们拉向同一方向,而且其(qí)中的一些天体轨道严重偏离黄道面,几(jǐ)乎能(néng)够倾斜到90度(dù)。

这就(jiù)意味着(zhe)必须有(yǒu)强大的外力参与才会出现这(zhè)样的情况,正是(shì)因为这些(xiē)力学奇怪的现象,让大部分科学家坚定地认为第(dì)九大行(xíng)星是一定存在的,否(fǒu)则(zé)不是我们的物理规律有问题,就(jiù)是这(zhè)个世界本身有问(wèn)题了。

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加州理工学院(yuàn)的团队将(jiāng)收集的数据(jù)进行计算机模拟,计(jì)算出这个天(tiān)体的(de)质量约为(wèi)冥(míng)王星(xīng)质(zhì)量的(de)5000倍,也就是地球的10倍左右(yòu),直径(jìng)是地(dì)球(qiú)的二到四倍,这(zhè)使得(dé)它(tā)的重力能够主导太(tài)阳系(xì)的(de)外缘(yuán)。如果这个大家伙存在(zài)它(tā)的一切性质都(dōu)满足行星的标准(zhǔn),绝对(duì)有资格(gé)被视(shì)为太阳(yáng)系第(dì)九大行星。

天(tiān)文学家还推(tuī)测行星X很可(kě)能是一颗(kē)冰巨行(xíng)星,成分与天王星和海王星的相(xiāng)似,由岩石和冰的混合(hé)物(wù)与一部分气体构成,问题来了行星X如此巨大又几乎可(kě)以确定它(tā)在哪,我们为(预期收益率计算公式 预期收益率是什么wèi)什么找不到(dào)它呢?

首先行星X拥有和其他外海王星天体一样狭长(zhǎng)的圆形轨道,围绕太(tài)阳公转的周期(qī)约为15000到20000年,距离太(tài)阳最近的(de)时候也要280个天文单位,也就是地(dì)球(qiú)到太(tài)阳(yáng)距离的280倍(bèi),远日点更(gèng)是能达到1120个(gè)天文单位,这是个什么概念呢(ne)?

相比之下(xià)遥远的(de)冥(míng)王星的(de)远日点只有49AU,再加上行星本身(shēn)是不发光的(de),距离太(tài)阳又(yòu)那么(me)遥远(yuǎn),这就导致它在(zài)夜空中的(de)亮(liàng)度,比海王星的亮度还要低数(shù)百万(wàn)倍,所以即(jí)便(biàn)是(shì)在现(xiàn)代(dài)的(de)天文望远镜下进行观测,仍(réng)然需要一(yī)切条件(jiàn)都达到近乎完美。

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没有月亮大(dà)气平静光线不会受到丝毫(háo)的湍(tuān)流影响,这样条(tiáo)件的(de)夜空每年都会(huì)出现(xiàn)但(dàn)是概(gài)率很低,而且需(xū)要(yào)连(lián)续地这样(yàng)的天(tiān)气,才能在浩瀚的(de)夜(yè)空中进行扫描(miáo)观测。

从(cóng)2017年到现在加州理工学院的团队,只进(jìn)行过两次(cì)这(zhè)样的连(lián)续(xù)观测(cè),显然(rán)这样的进(jìn)展(zhǎn)对于寻找行(xíng)星X可能需要上(shàng)千年。

另外人类(lèi)总是荒谬地自(zì)认为,对(duì)于我们生存的太(tài)阳系(xì)非常了解,但实际上(shàng)太阳系要比想象和了(le)解地更加庞大,它封装了我们能够观察(chá)到的所有物体,这第九颗行星就是其中的(de)一部(bù)分(fēn),它距离太阳的遥远距离使得(dé)它(tā)有足够的(de)空间隐(yǐn)藏自己(jǐ)。

尤其(qí)对于以(yǐ)地球为中心(xīn)进行观(guān)测的人类来说,不识庐(lú)山真面目只(zhǐ)缘身在此山中是(shì)对事件(jiàn)本身性质最贴切地诠释,那么(me)问题来了要怎(zěn)么样才能(néng)找到第(dì)九(jiǔ)大行星呢?

其实也不难(nán)那就是给太阳系来一(yī)次人口普查,这就(jiù)要仰(yǎng)仗(zhàng)一(yī)项即(jí)将上线的新设备,LSST是大口径全天巡视(shì)望远镜的简称(chēng),全新一代的LSST正(zhèng)在智利(lì)调试和建造,它(tā)以(yǐ)一个(gè)开创了暗(àn)物质的(de)概念(niàn)的美国天文(wén)学(xué)家命名,叫做(zuò)维拉鲁(lǔ)宾巡天(tiān)望(wàng)远镜。

维拉鲁宾望远镜按照收集的光量(liàng)和视(shì)野宽度来说(shuō),规模(mó)是目(mù)前现(xiàn)役的和正在建造的,任何一(yī)个巡天望(wàng)远镜的(de)十倍以上(shàng)。

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我们可以把它(tā)理解(jiě)成是目前人类建造的最大的“数(shù)码相(xiāng)机”,镜面直径8.4米感(gǎn)光(guāng)能(néng)力是人眼的(de)1亿倍,照出来的全尺(chǐ)寸照片需(xū)要378台4K电视(shì)机(jī)才能完(wán)整(zhěng)显示,这使得它一次就能完成哈勃(bó)太(tài)空望远镜,需花120年时间做(zuò)的工作(zuò),而且在它(tā)工作第(dì)一(yī)个月观察到的(de)宇宙(zhòu)区域,就将超过之前所有天文观(guān)测工作(zuò)的总和(hé)。

维拉(lā)鲁宾望(wàng)远镜(jìng)每天(tiān)晚上(shàng)能够拍(pāi)摄1600张图(tú)像,产生20到30Tb的(de)数(shù)据,它的(de)主旨是解(jiě)开宇宙中的暗能量之谜,帮助人(rén)类深刻理解宇(yǔ)宙的历(lì)史和未来(lái)的发展,望远镜(jìng)将每隔一小时拍摄出每片天空的两张图(tú)像。

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这就意(yì)味着加州的天文学家(jiā)可以根据光点的运(yùn)动,区分(fēn)出太阳系内的微弱(ruò)恒星和其他天体,更高(gāo)效的(de)去寻(xún)找第九大行星的踪迹,它带(dài)来的结果就(jiù)是要(yào)么发现第九大行星,要么发现使得外海王星天(tiān)体轨道异(yì)常的更多其他天(tiān)体。

除(chú)了被(bèi)假定是(shì)一颗行(xíng)星,也有科学家推测这(zhè)个天体可能是一个流浪黑洞,它被(bèi)太阳(yáng)系拉拢(lǒng)人群并搅(jiǎo)乱了(le)外围天体的轨道,这个黑洞并不是恒(héng)星死亡坍塌后聚(jù)集(jí)而成的,而存在(zài)于霍金(jīn)理(lǐ)论设想(xiǎng)中(zhōng)的原(yuán)初(chū)黑洞。

霍(huò)金认为(wèi)原初黑洞是宇宙大爆炸(zhà)后不久,产(chǎn)生并遗(yí)留至今的”文物”,大爆炸(zhà)之(zhī)前的(de)宇宙被天文学家叫做原初宇宙,原初宇(yǔ)宙(zhòu)的爆炸是不(bù)均匀的(de),局部空间能量密度(dù)太大导致“没崩开”,反而被压缩成质量无限大地点以及(jí)围(wéi)绕而成的黑洞。

这(zhè)种黑洞大小(xiǎo)不一最小的可能只有粒子大小,一(yī)般的原初(chū)黑洞跟(gēn)太(tài)阳(yáng)系常见的小行(xíng)星质(zhì)量类似,这些黑洞随后漂流宇宙各处,一些已(yǐ)经通过霍金(jīn)辐射消散(sàn)掉了,另一些则吸(xī)收物质壮大存活至今,因此(cǐ)天(tiān)文学家认为海(hǎi)王(wáng)星(xīng)外天体的异(yì)常轨道以及一些引(yǐn)力事件,可以用质量为地球(qiú)数倍的原初黑洞来解释。当然原初(chū)黑洞同样是个假设的概念,并没有(yǒu)被证实存在,大多数天文(wén)学家认为这个假设太过大胆,对于第九(jiǔ)大行星始(shǐ)终是存在争议的美国(guó)天体物(wù)理学家(jiā)伊(yī)森·西格(gé)尔,对太阳(yáng)系中存在尚未发现的行星持怀疑态(tài)度,但他推测太阳系至(zhì)少有一颗超级地球(qiú),这种星球在其(qí)他行星(xīng)系(xì)统中很常见。

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但在太阳系中却还没有被发现,超级地球可能(néng)在太(tài)阳(yáng)系早期(qī)的动力不稳(wěn)定期间,已经(jīng)被弹到在宇(yǔ)宙(zhòu)空间中(zhōng),不过这种概率(lǜ)经过计算只有2%左右,也许它还(hái)隐藏在太阳系我们观(guān)察不到的某(mǒu)个(gè)角落,干扰着那些柯伊伯带的小天体们。

严格来说“第九行星“并不是学术上正式(shì)的名称,这个假(jiǎ)说最(zuì)初被提出时天(tiān)文学(xué)家(jiā)以“干扰者“称呼这(zhè)个天体,根(gēn)据国际天文学联合会对于天(tiān)体命名(míng)的规则,如果(guǒ)“第九行(xíng)星”的(de)存在得到证实(shí),将优先考(kǎo)虑以发现者提出的名字(zì)作为正式的名称,依(yī)照(zhào)以往(wǎng)的惯例名(míng)称也有可能取自罗(luó)马(mǎ)或希腊神(shén)话中的人(rén)物,所(suǒ)以说在座的各位都还(hái)有机(jī)会,如果(guǒ)谁能确切证(zhèng)明第九大行星存在(zài),很可能以(yǐ)后(hòu)太阳系中会有一颗以你名字命(mìng)名的(de)行星(xīng),想想都觉得很酷!

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