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广西大学唐纪良主任科员,广西大学唐记良

广西大学唐纪良主任科员,广西大学唐记良 我们的世界是虚拟的?太阳系出现诡异行星,可观测却无法找到!

2006年,而远在地球另一边的国际天文学联合(hé)大会(huì)上,394名天(tiān)文(wén)学家正在为冥(míng)王星(xīng)的去留问(wèn)题吵得(dé)面红耳赤,冥王星(xīng)身处太阳系轨道(dào)外层的柯伊伯带,太阳辐射微弱星球表面环境幽暗(àn)阴(yīn)冷,预示着希腊人(rén)传说中的冥界并(bìng)因此得(dé)名(míng),冥王星是第一颗在柯伊伯带被发现的(de)矮行星。

问(wèn)题来了,一个冥王星能否位列太阳系九大行星?值得(dé)这么大阵仗么(me)?值得!

我们的(de)世界是虚拟(nǐ)的?太(tài)阳系(xì)出现诡异行(xíng)星,可观测却无法找到!_黑料正能量

这件事不仅(jǐn)仅关系(xì)到冥王星自己在太(tài)阳系中的地位,整个太阳系家族构成都面(miàn)临着巨大的变数。比如(rú)说早在2003年被科学家所(suǒ)发现(xiàn)的行(xíng)星齐娜(nà),也(yě)就是阋(xì)系神星,这颗位于太阳系(xì)边缘的柯伊(yī)伯带的行星,直径(jìng)是(shì)冥(míng)王星大小的(de)1.5倍,质量也比冥王星(xīng)大27%。

如果说冥王星能成为(wèi)太阳系的(de)行星之一(yī),齐娜就更有资格(gé)成为行星了,如果齐娜成为太阳系的(de)行星之一,那(nà)么(me)2002年在柯(kē)伊伯带上地发现的夸瓦尔(ěr)行(xíng)星就明显(xiǎn)感到(dào)不服,它也比冥王星更具(jù)有成为行星(xīng)的资格。同样地,如果夸瓦尔(ěr)可以称为(wèi)行星,那么比(bǐ)它体积更(gèng)大(dà)的(de)塞德娜也可以(yǐ)称为(wèi)行星了。

随着科学技术的进(jìn)步,越(yuè)来越(yuè)多(duō)太阳系边缘(yuán)的天体被(bèi)发现,如此算(suàn)起来太阳系内就会有23颗(kē)行星,因此天文学家们就在捷克首都布拉格举行了(le)这(zhè)次的国际(jì)天文(wén)学(xué)联合大会,最(zuì)后通过投票的方式以(yǐ)237票对157票通过决议,冥王星被降级归(guī)为(wèi)矮行星。至此太阳系(xì)八大(dà)行星成员正式确定太阳系(xì)的八(bā)大行星(xīng)中。

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绝大部(bù)分(fēn)行星都是通(tōng)过观测意外发现的,但海王星是一(yī)个(gè)非(fēi)同(tóng)凡(fán)响(xiǎng)的例外。

1781年3月13日,威廉·赫歇尔在英格兰家(jiā)里(lǐ)的庭(tíng)院中观测(cè)到了天王星,40年后(hòu)法国天文学家亚历斯·布瓦(wǎ)尔根据牛顿理(lǐ)论所推(tuī)算出了天王星的(de)轨道表,但是在随(suí)后的(de)观测中发现天王星的轨迹与(yǔ)表中的位置偏差越来越大,科学(xué)家们推测是另(lìng)外一个未知的行星。影(yǐng)响了天(tiān)王星的(de)轨道。

1846年法国工艺学院(yuàn)的天文学教师奥本·勒维耶,经过一系(xì)列复(fù)杂和(hé)完美(měi)的计算推算出了一个结果,随后就给德国天文学家约翰(hàn)格弗里恩·伽勒写了(le)一封信。

9月(yuè)23日,伽勒收到信的当(dāng)晚就把柏林天文台(tái)的(de)望(wàng)远镜对准了勒维耶(yé)预测的方位(wèi),仅仅用了不到(dào)半个小时就发现了一颗(kē)星图上没有(yǒu)记(jì)录的8等小星(xīng),海王星(xīng)就这样在一夜之间被发现了。更(gèng)重要(yào)的是在发现海王星的那(nà)一刻(kè)清楚(chǔ)地证明了一(yī)件(jiàn)事,那就是可(kě)以使用(yòng)数(shù)学来发现天体,发现了海王星之(zhī)后天王星的轨道偏移就有了(le)解释,但是却并不完美仍然存(cún)在一(yī)些异常。

我们的世界是虚(xū)拟的(de)?太阳(yáng)系出现(xiàn)诡异(yì)行星(xīng),可观测却无法找到!_黑料正能量

科学家由此认(rèn)为是另(lìng)外的(de)一颗行星,对天(tiān)王星产生了(le)微(wēi)弱的影响所导致的,他们把这个(gè)天体称为(wèi)行星X,天文学(xué)家过去(qù)一直认为在海(hǎi)王(wáng)星外存(cún)在新行星的可能性非常小,因为这个区域的物质(zhì)太稀薄,要孕育出(chū)一颗大行星需要的(de)时间(jiān)太漫(màn)长(zhǎng)。

不过(guò)宇宙中实际(jì)上存(cún)在着非常多流浪的行星,如果假设(shè)太阳系是从茫茫宇宙中(zhōng),“扒(bā)掠”了一颗这样的太空流浪汉是有(yǒu)可能的(de),接下来的(de)几十年中天文学(xué)家(jiā)们经过数百的计算和尝试(shì)寻找这个失踪的行星,却没有任何结(jié)果。

直(zhí)到1989年旅(lǚ)行者2号探(tàn)测器(qì)证(zhèng)实,之(zhī)前是天文学家们对海王(wáng)星的(de)质量估算错(cuò)误,导(dǎo)致了计算(suàn)结果的误(wù)差,有点(diǎn)令人失(shī)望。但这种天体(tǐ)偏离预(yù)设轨道的情况在(zài)今天的太阳(yáng)系中(zhōng)仍然存在,在海王星(xīng)的(de)外侧,就(jiù)是黄(huáng)道(dào)面附近的天体密集圆盘状区域---柯伊伯(bó)带(dài)。

由(yóu)于现代望(wàng)远镜的发(fā)展(zhǎn),天(tiān)文(wén)学家们在柯伊伯带中陆续(xù)发现(xiàn)了数千个小天体,这些(xiē)天体所在位置(zhì)或运行轨(guǐ广西大学唐纪良主任科员,广西大学唐记良)道超出海王星轨道范围,因(yīn)此被统称为外(wài)海王星(xīng)天体。

加州理工学院的(de)行(xíng)星科学家康斯坦丁,注意到这些天体有一(yī)些非(fēi)常奇怪的异(yì)常现象,它们的轨(guǐ)道呈现极度狭长的椭圆形,轨道直(zhí)径也要(yào)比太阳到海王星距(jù)离的两倍还要(yào)多,特殊的(de)运行轨道(dào)并不(bù)在海王星(xīng)的影响范围内。

我们(men)的世界是虚拟的?太(tài)阳系出现诡异行星,可观测(cè)却无法(fǎ)找到!_黑料(liào)正能(néng)量

科学家还发现其中6颗运(yùn)动速率完全不同的(de)小行星,运动轨道却拥有(yǒu)相同的倾角,因此科学家认为是行(xíng)星X的引力对(duì)这些小行星造成了(le)影响,因为如果没(méi)有这(zhè)个(gè)外力(lì)的(de)影响,这(zhè)六颗轨道异常的小(xiǎo)行(xíng)星出(chū)现的概率只有十万分之七,如此微(wēi)小(xiǎo)的概率恰好(hǎo)意味(wèi)着行(xíng)星X存在的概(gài)率(lǜ)很高。

除此之外,在柯伊伯带中有(yǒu)着超过10亿个,一公(gōng)里(lǐ)以上的小型(xíng)天体碎片,所(suǒ)有的(de)这些微小天体碎片(piàn)的轨道,倾(qīng)向于以一种非常特定的方式(shì)排列(liè),它们同(tóng)样有着超(chāo)远距离的近日点,而且这些天体似乎并(bìng)没把海王星放在眼里(lǐ)。

它(tā)们几(jǐ)乎脱离(lí)了海王星的(de)轨道,这就很奇(qí)怪不(bù)合乎常规了,除(chú)非有(yǒu)一个大较大的(de)天体将它们拉向(广西大学唐纪良主任科员,广西大学唐记良xiàng)同一(yī)方向(xiàng),而(ér)且其中的一(yī)些天体轨道严(yán)重偏离黄道面(miàn),几(jǐ)乎能够倾斜(xié)到(dào)90度(dù)。

这就意味着(zhe)必须有强大的外力参与(yǔ)才会出现这样的情况,正是因为这些(xiē)力学奇(qí)怪(guài)的现象,让大部(bù)分科学家(jiā)坚(jiān)定地认为(wèi)第九大行星是一定存在的,否则不是我们(men)的(de)物理规律有问题,就是这个世界本身(shēn)有(yǒu)问题了。

我(wǒ)们的世(shì)界(jiè)是虚拟的?太阳系出(chū)现诡异行星,可观测却(què)无法找到!_黑料正能量(liàng)

加州理工学院的团队将收集的数据进行计算(suàn)机(jī)模拟,计(jì)算出这个天(tiān)体的质量约为冥王星质(zhì)量的5000倍,也就是地球的(de)10倍(bèi)左右,直径是地球的(de)二到四倍,这使得(dé)它的(de)重(zhòng)力(lì)能(néng)够主导太阳系(xì)的外缘。如果(guǒ)这(zhè)个大家伙存(cún)在它的(de)一(yī)切性质都满足行星的标准,绝对有资(zī)格(gé)被视为太阳(yáng)系第九(jiǔ)大(dà)行星。

天文(wén)学家还推测(cè)行星X很可能是(shì)一颗冰(bīng)巨行(xíng)星,成分与天王(wáng)星和海(hǎi)王星的相似,由岩石和(hé)冰的混合物与一部分气体构成,问题来了行星X如此巨(jù)大又几乎(hū)可以(yǐ)确定(dìng)它在哪,我们为什么找不到(dào)它呢?

首先行星(xīng)X拥有和其他外海王星天体一样狭长的圆形轨道,围绕(rào)太阳公转(zhuǎn)的周(zhōu)期约为15000到20000年,距(jù)离太(tài)阳最近的时候(hòu)也要280个天文单位(wèi),也(yě)就是地(dì)球(qiú)到太阳距离的280倍(bèi),远日点更是能达到1120个天(tiān)文单位,这(zhè)是个(gè)什么概念呢?

相比之下遥远(yuǎn)的冥王(wáng)星(xīng)的远日点只有(yǒu)49AU,再加(jiā)上行星本身是不发光(guāng)的,距离太阳又那(nà)么遥(yáo)远,这就导致它在夜空中的亮度(dù),比海(hǎi)王星(xīng)的(de)亮度还要低数百(bǎi)万(wàn)倍,所以即(jí)便(biàn)是在(zài)现代的天(tiān)文望远镜(jìng)下进行观测,仍(réng)然(rán)需要一(yī)切(qiè)条件都达到近乎完美(měi)。

我们(men)的世(shì)界是虚拟的?太阳系(xì)出现诡(guǐ)异行(xíng)星,可观测却无法找到!_黑料正能量(liàng)

没有月亮大气平静光(guāng)线不会受到(dào)丝毫的湍流影响,这样(yàng)条(tiáo)件(jiàn)的夜空每年(nián)都会出现但是(shì)概率(lǜ)很低,而且需要连续地这样(yàng)的天(tiān)气,才能在(zài)浩瀚的夜空中进(jìn)行扫描观测。

从2017年到现在加州理(lǐ)工学(xué)院的(de)团队(duì),只进行过(guò)两次这(zhè)样的(de)连续观测,显然这样的(de)进展对于寻找行星X可能需(xū)要上千年(nián)。

另外人类(lèi)总是荒谬地自认为,对于(yú)我们生存的(de)太阳系非常了解,但(dàn)实际上太阳系要比想象和了解(jiě)地更加(jiā)庞大,它封(fēng)装了我们能够观察到的所有(yǒu)物体,这第九(jiǔ)颗行星就是其(qí)中的(de)一部分,它距离(lí)太阳的遥远距离使得它有足够的空间隐藏自己。

尤(yóu)其对于(yú)以地球为中心进行观(guān)测的人类来说(shuō),不识庐(lú)山真面目只(zhǐ)缘身在此山中(zhōng)是对事(shì)件本身性质最贴切地诠释,那么问(wèn)题来(lái)了要怎么(me)样才能找到第九大(dà)行星呢?

其实(shí)也不难那就(jiù)是给太阳系来一次人(rén)口普查,这就要仰(yǎng)仗一项(xiàng)即将上线的新设(shè)备,LSST是大(dà)口径全天巡视望远镜的(de)简称,全新一代(dài)的LSST正(zhèng)在智利调试和(hé)建造,它以一个开(kāi)创了暗物(wù)质的概念的美国天(tiān)文学家命名,叫做维拉(lā)鲁(lǔ)宾(bīn)巡天望远(yuǎn)镜。

维拉鲁宾望远镜按照收集的光量(liàng)和视(shì)野宽度来说,规(guī)模(mó)是(shì)目前现役(yì)的和正在建造的,任何一个巡天(tiān)望远(yuǎn)镜的十倍以上。

我们(men)的世界是虚拟的?太阳(yáng)系出现诡异行(xíng)星,可观(guān)测却(què)无(wú)法(fǎ)找到(dào)!_黑料正能量

我们可以把它理(lǐ)解成是目前人类建(jiàn)造(zào)的最大的“数码(mǎ)相(xiāng)机”,镜面(miàn)直径8.4米感光能力(lì)是人眼的1亿倍,照(zhào)出来(lái)的全尺寸照片(piàn)需(xū)要378台4K电视机才(cái)能完整显示(shì),这(zhè)使得它一次就能完成(chéng)哈勃太空望远镜,需花120年时间做的工作(zuò),而(ér)且在它工作(zuò)第一个月观察到(dào)的宇宙区域,就将超过之前所有天文观测工(gōng)作(zuò)的总和。

维拉鲁(lǔ)宾望远镜(jìng)每天晚上能够拍摄1600张图像,产(chǎn)生20到30Tb的数据(jù),它的主旨是解开宇宙中的暗能量之谜,帮助人类(lèi)深刻理解宇(yǔ)宙的(de)历史和未来的发展(zhǎn),望(wàng)远镜将每隔一小(xiǎo)时拍(pāi)摄出每片天空(kōng)的两张图像(xiàng)。

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这就意(yì)味着加州的天文学家(jiā)可以(yǐ)根据光点的运(yùn)动,区分出太(tài)阳系内的微弱恒星(xīng)和其他天(tiān)体,更(gèng)高效的(de)去(qù)寻(xún)找(zhǎo)第九大行星(xīng)的踪迹,它带来的结果就是要么发现第九大(dà)行星,要么发现使得外海王(wáng)星天体轨道异常的更多(duō)其(qí)他天(tiān)体(tǐ)。

除(chú)了被假(jiǎ)定是一颗行星(xīng),也有科(kē)学(xué)家(jiā)推测这个天体可能是(shì)一(yī)个(gè)流浪黑洞,它被太阳(yáng)系(xì)拉拢人群(qún)并搅乱(luàn)了(le)外(wài)围(wéi)天体的轨道(dào),这个黑(hēi)洞并不是(shì)恒星死亡(wáng)坍塌后(hòu)聚集而成的,而存在于霍金理(lǐ)论(lùn)设想中的原初(chū)黑洞。

霍金认为原初黑洞是宇宙大(dà)爆炸后不(bù)久,产生并(bìng)遗留至今的”文物”,大(dà)爆炸之前的宇宙被天文学家叫做(zuò)原初宇宙,原初(chū)宇宙的爆炸是不均匀的(de),局(jú)部(bù)空间能量密度太大(dà)导致(zhì)“没崩开(kāi)”,反而(ér)被压缩成质量无(wú)限大(dà)地点以及围绕(rào)而成的黑洞。

这种黑洞(dòng)大小不一最小的(de)可能只有粒子(zi)大小,一(yī)般(bān)的原初黑洞跟太阳系常(cháng)见的小行(xíng)星(xīng)质量类似,这(zhè)些黑洞随后漂流宇宙各处,一些已经通(tōng)过霍金辐射消散掉了,另一(yī)些(xiē)则吸收(shōu)物质壮大存活至今,因此天文学家认(rèn)为(wèi)海(hǎi)王星外天体的异常轨(guǐ)道以及一些引力事件,可(kě)以用质(zhì)量为地球数(shù)倍(bèi)的原(yuán)初黑洞来解(jiě)释。当然原初黑洞同样是个(gè)假设的概念,并没有被证实(shí)存(cún)在,大(dà)多数天文学家认为这个假(jiǎ)设太过大胆(dǎn),对于第九大行星(xīng)始终是存在争议的美国天体物理(lǐ)学家伊(yī)森·西格尔,对(duì)太阳系中存在尚未发现的行星持怀疑(yí)态度,但他推测(cè)太(tài)阳(yáng)系至少(shǎo)有一颗超级地球,这种(zhǒng)星(xīng)球在其(qí)他(tā)行(xíng)星系统中很常见。

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但在太阳系中却(què)还没(méi)有(yǒu)被发(fā)现,超级地(dì)球可能在太阳系早(zǎo)期的动力(lì)不稳定期间,已经被弹到在(zài)宇宙(zhòu)空间(jiān)中,不过这种概率经过计算只有2%左右,也许它还隐藏在太阳系我们观察不到的某个角落(luò),干(gàn)扰着那些柯伊(yī)伯带的小(xiǎo)天体们。

严格来说“第(dì)九行星(xīng)“并不(bù)是学(xué)术(shù)上正式的(de)名称,这个假说最初(chū)被提出时天文学家(jiā)以“干(gàn)扰者“称呼这(zhè)个天体,根据(jù)国际(jì)天文(wén)学联(lián)合会(huì)对于(yú)天体(tǐ)命名的规则,如果(guǒ)“第九(jiǔ)行(xíng)星”的存在(zài)得到(dào)证(zhèng)实,将优先考虑以发现者提出(chū)的名字作为正式的名称,依照以往的惯例名称也有可能取(qǔ)自罗马或希腊神话中的人物(wù),所以说在座的各位都还有机会,如果(guǒ)谁能确切证(zhèng)明第(dì)九大行(xín广西大学唐纪良主任科员,广西大学唐记良g)星存在,很可能(néng)以后太阳系(xì)中会有一颗以你名(míng)字命名的行星,想想(xiǎng)都觉得很(hěn)酷!

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