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第九行星之谜加深,新发现挑战隐藏行星理论

Science Daily2026年6月9日 01:52

在太阳系的外部是否存在一颗巨大的未被发现的行星?这个想法早在上世纪30年代冥王星发现之前就已经存在。著名天文学家将其称为X行星,提出用于解释天王星的轨道,而天王星的轨道偏离了物理学所预期的轨道运动。一个未被发现的行星的引力,可能是地球几倍大,被视为造成这一差异的可能原因。这个谜团最终在1990年代通过对海王星质量的重新计算得到了最终解释,但2016年,加州理工学院的宇航员康斯坦丁·巴廷津和迈克·布朗提出了潜在的第九行星新理论。他们的理论与柯伊伯带有关,这是一条巨大的矮行星、小行星以及其他物质的带,位于海王星的外部(包括冥王星)。已经发现许多柯伊伯带物体(也称为越海王星的物体)围绕太阳运行,但就像天王星一样,它们并没有以持续的预期方向运行。巴廷津和布朗认为,一些物体的轨道必须受到一种具有巨大引力的事物的影响,并将第九行星提作为潜在的解释。这与我们的月球的情况相类似。月球每365.25天围绕太阳运行,根据它们之间的距离,这与预期的情况相符。然而,地球的引力使得月球每27天围绕地球运行。从外界观察者的角度看,月球因此以螺旋运动的方式移动。类似的,许多柯伊伯带的物体显示出它们的轨道受到的不仅仅是太阳的引力的影响。虽然天文学家和太空科学家最初对第九行星理论持怀疑态度,但随着越来越强大的观测证据的积累,越海王星物体的轨道确实显示出不规则性。正如布朗在2024年所说:“我认为第九行星不存在的可能性非常小。目前没有其他解释能够解释我们所看到的影响,也没有解释我们在太阳系中看到的无数其他由第九行星引发的影响。”例如,在2018年,宣布发现一个新的候选矮行星,围绕太阳运行,称为2017 OF201。该物体的直径约为700公里(地球大约大18倍),且其轨道高度椭圆。这种绕太阳的轨道缺乏大致的圆形轨道,这表明它在生命早期可能经历过一次撞击而导致其轨道,或者受到第九行星的引力影响。理论的问题另一方面,如果第九行星存在,为什么没有人能找到它?一些天文学家质疑柯伊伯物体的轨道数据是否足够以证明其存在的结论,同时针对它们运动的替代解释也被提出,例如 debris 环的影响,或更奇幻的想法,小型黑洞的效应。然而,最大的问题是外部太阳系的观察时间实在太短。例如,2017 OF201的轨道周期约为24,000年。虽然可以在短短几年内找出一个物体围绕太阳的轨道,但任何引力效应可能需要四到五个轨道才能观察到任何微妙的变化。柯伊伯带中新发现的物体也给第九行星理论带来了挑战。最新的发现被称为2023 KQ14,是由夏威夷的Subaru望远镜发现的。它被称为“塞德诺型”,意指它大部分时间都远离太阳,不过仍在太阳有引力影响的巨大范围内(这个区域大约在5000个天文单位AU以内,1 AU是地球到太阳的距离)。2023 KQ14被归类为塞德诺型,也意味着海王星的引力对其几乎没有影响。2023 KQ14距离太阳的最近点大约是71 AU,而它的最远点则是433 AU。相比之下,海王星距离太阳大约30 AU。这个新物体同样具有非常椭圆的轨道,但比2017 OF201更稳定,这表明没有大型行星(包括假设的第九行星)在显著影响其轨道。如果第九行星存在,那么它可能必须在距离太阳500 AU以上的地方。对于第九行星理论而言,更糟糕的是,这是第一次被发现的第四个塞德诺型。其他三个也表现出稳定的轨道,同样表明任何第九行星确实必须非常遥远。然而,仍然存在可能性,某种巨大的行星可能正在影响柯伊伯带内天体的轨道。但天文学家找到任何此类行星的能力仍然受到无人太空旅行的限制。根据NASA的新地平线探测器的速度估算,宇宙飞船需要118年才能达到足够遥远的地方去发现它。这意味着我们将...

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