最近,两名加州理工学院的研究人员发表了一篇论文文章发表在《天文杂志》上,宣布他们发现了证据,表明在我们太阳系的边缘有一颗巨大的行星,以一种奇怪的、细长的轨道运行,最远可以到达930亿英里距离太阳1500亿公里。
这颗新发现的行星被他们称为“第九大行星”,它离太阳的距离是冥王星的15倍,质量是矮行星的5000倍降级由国际天文联合会在2006年发布的。
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“这将是真正的第九颗行星,”加州理工学院行星天文学教授迈克·布朗和他的同事康斯坦丁·巴蒂金在一篇论文中解释道新闻稿.与冥王星不同的是,第九颗行星可能是如此巨大,以至于它的引力支配着太阳系的一个区域,这个区域比任何已知的行星都要大。布朗说,这使得它成为“整个太阳系中行星最具行星性的行星”。
但那些不是太空科学家的人可能有点困惑。如果第九颗行星真的那么大,那为什么过了这么久才有人意识到它的存在呢?为什么没人看到呢?(Brown和Batygin发现,它可能是通过数学建模和计算机模拟而不是直接观察而存在的。)
但当我们这样思考的时候,我们只是在揭示我们对太阳系的巨大规模所知甚少,以及研究这一浩瀚宇宙所面临的挑战。如果说有什么了不起的话,那就是有人能够发现第九颗行星。要做到这一点,不仅需要独创性,还需要一系列先前的发现和错误的开始,这些发现最终提供了关于这个巨大世界可能存在的线索。
让布朗和巴特金的发现更加引人注目的是,第九大行星可能是自1846年以来发现的第一颗真正的行星(抱歉,是冥王星)。当时德国天文学家约翰·戈特弗里德·加勒正式观测了这颗行星海王星第一次。他知道该从哪里寻找,因为另外两位科学家,英国的约翰·库奇·亚当斯和法国的乌尔本·让·约瑟夫·勒威耶,注意到天王星正被稍稍拉离正常轨道,并计算出这种效应是由另一颗未知的行星引起的。
天文学家经常依靠这样的推论来进行发现,因为在广阔的空间中观测行星大小的物体仍然非常非常困难。当它们能够探测到的时候太阳系外行星例如,它通常是由探测它们对所环绕恒星的影响.
虽然第九大行星看起来比这些行星更近,但它与太阳的距离仍然是我们的行星的数百倍。据SETI研究所的高级天文学家称,它距离地球如此之远,照射到它的太阳光大约是到达我们的光线的30万倍赛斯肖斯塔克写了。一个如此遥远的物体,用望远镜反射的光又如此之少,要发现它是非常困难的,即使你知道该去哪里看。
“它是那么远,所以很微弱!”布朗在一封电子邮件中解释道。
正如布朗在书中详述的那样博客160年来,天文学家一直在寻找太阳系边缘的另一颗行星。他们花了大量时间研究已知行星的位置,以寻找线索,但1993年的一项分析表明,这些行星确实在它们应该在的位置,这被证明是一条死胡同。
但天文学家在20世纪90年代早期发现的柯伊伯带(一个充满数千个小物体的区域)提供了新的线索。2014年3月,《自然》文章天文学家查德·特鲁希略和斯科特·谢珀德指出,一些最遥远的柯伊伯带天体有着不寻常的轨道排列,并提出这种效应是由一颗小行星的引力造成的。布朗说,这个想法最终被计算机模拟证明是错误的,但那年9月,巴西和日本的天文学家提出,柯伊伯带的另一组天体正受到一颗未被发现的行星的引力的影响。
当Brown和Batygin思考其他科学家的发现时,他们开始看到一种新的可能性。根据加州理工学院的新闻稿,他们最终意识到,特鲁希略和谢普德的研究中最远的六个物体都遵循椭圆形轨道,在太空中指向同一个方向,这很难解释,因为这些物体在轨道上以不同的速度运行。他们进行了大量的计算机模拟来测试各种可能的解释。“计算机变得越来越强大,所以我们可以比以往更快地进行更多的模拟,”布朗在电子邮件中解释道。
最终,两人看到,如果他们开始模拟时使用一个假想的巨大的行星在所谓的反向的轨道上——一个路径的行星的近日点,或最接近太阳,是180度从所有其他的对象和已知的太阳系中的行星-他们的六个奇怪的物体以一种奇怪的方式移动,这在现实中是真的。
虽然Brown和Batygin已经计算出第九颗行星的大致轨道,但他们还不知道这颗行星的精确位置。所以人们可能需要一段时间才能用望远镜观察到它。布朗说,虽然他很想成为第一个发现它的人,但他也希望其他天文学家能受到启发,加入到搜索中来。
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