太阳系“老九” 到底是找不到还是不存在

不知不觉中，自上次在太阳系发现行星以来，已经过去了170多年。如果我们能在太阳系找到新的行星，我们可能会获得诺贝尔奖。

然而，自从海王星在1846年被发现以来，很少有人长期寻找新的行星，因为找到它们的机会非常渺茫。

近年来，关于太阳系中神秘行星的讨论变得非常激烈。一些天文学家说可能有一颗行星-行星9-隐藏在太阳系的边界上。现在，文章已经讨论了它可能是什么样子的细节。不久前，美国科学家还计算出“9号行星”不存在的概率为0.002。

为什么有些天文学家认为太阳系中一定有“老九”？如果是，是什么样的，在哪里？

太阳系边缘出现奇怪的天体

事实上，在太阳系中不可能发现新的行星。让我们来看看太阳系的这个区域。如果在海王星和太阳之间的范围内有一颗新行星，根据现有的观测条件可以看到它，但现实是天文学家没有观测到它。

然而，在外太阳系的“海王星外天体”(TNO)中存在新行星的可能性非常小。“因为这个区域的物质密度较低，行星的生长需要数亿年，这是非常长的时间，所以它不太可能生长行星。”南京大学天文与空间科学学院教授周立勇在接受《科技日报》采访时表示。

直到2014年左右，天文学家在柯伊伯带(海王星轨道外黄道面附近的区域)发现了一些奇怪的天体，它们具有大的轨道半主直径(数百个天文单位)。对此，一些人解释说，这种情况是由海王星的引力散射造成的。

然而，在过去的五年里，天文学家发现了一些其他奇怪的天体。它们不仅有长的半长轨道，而且有大的近日点距离，超过40个天文单位。此外，这些天体的近日点方向基本上指向同一个方向。如果它被海王星或其他行星散射，这些天体的近日点距离应该相对较小。这些天体的近日点方向也应该在大行星的扰动下逐渐扩散。

长期以来，加州理工学院的迈克尔·布朗一直被称为“冥王星黑仔”，因为他的研究直接导致了冥王星被降级为“矮行星”。但是是他计算出“行星9”不存在的概率是0.002。今天，太阳系似乎有可能重获第九颗行星，但这一次，“老九”不是冥王星。

2016年，迈克尔·布朗和他的同事康斯坦丁·巴特金发现太阳系边缘柯伊伯带的六个天体有奇怪的轨道，就像六个不同速度的时钟。但是每当你看它们的时候，这些钟的指针都在同一个地方。天文学家认为这种现象偶然发生的概率是0.007%。排除其他可能性后，两人推测这一现象的原因可能是“一颗真实的行星”正在施加重力。

暗物质有可能起作用吗？周立勇说，太阳系附近的暗物质密度很低，所以它不可能受到暗物质的影响。

“起初，这样奇怪的天体并不多，所以很多人会反对‘9号行星’的存在。然而，随着近年来不断有新的发现，9号行星存在的统计学意义逐渐增加。”周立勇解释道。

很难直接观察“老九”

目前，虽然“行星9”还没有被直接观测到，但它的存在可以通过数学模型和计算机模拟来推断。科学家通过计算机模拟估算了行星的位置，并提出了“行星9”的一些基本参数。例如，“9号行星”轨道的半长径为200至800天文单位，质量为地球的5至10倍，偏心率为0.2至0.5，倾角为15至25°。

但是“行星9”既复杂又令人困惑，用望远镜“锁定”它相当困难。周立勇解释道:“因为目前的参数非常有限，而且“9号行星”的位置不够准确，所以它的范围相对较广。如果这颗恒星真的存在，因为它位于太阳系的远缘，那么它一定很暗。”

表观星等是指在可见光波段看到的恒星亮度。根据传统的定义，亮度越大，亮度越暗。否则，亮度越亮，该值可能为负值。表观星等与恒星的发光能力(光度)和恒星与观察者之间的距离有关。因此，自身甚至不发光的暗星可能具有非常低的视星等，例如，满月时月亮的视星等约为-12；然而，由于距离地球很远，具有很强发光能力的恒星可能具有很高的视星等。根据“9号行星”的大小、反照率和与地球的距离，这颗神秘行星的亮度估计为22-24等。

周立勇坦率地说，在广阔的天空中找到一个遥远的天体并不容易。

北京师范大学天文系教授高建在接受《科技日报》采访时表示，没有直接观测到“9号行星”的原因很简单。“一种情况是，现有文件中提到的推测是不准确的，而且‘行星9’实际上并不存在，因此当然不能被观察到。另一方面，如果行星9位于柯伊伯带或更远的地方，那么观测就非常困难。”

高建补充说，如果“9号行星”远离太阳，它就不太可能是一颗气态巨行星，毕竟，迄今发现的柯伊伯带天体大多是冰天体。

除了观察，还有人通过理论手段寻找“行星9”。周立勇介绍说，根据行星摄动理论，如果“九号行星”存在，它不仅会影响周围的小天体，还会影响其他行星，如木星。

因此，科学家使用比较行星日历的方法来寻找“九号行星”。"但是目前的观测精度不能否认或确认行星9的存在."周立勇说。

它的存在与否还没有被学术界所决定。

然而，科学家们正在考虑寻找这颗行星的其他方法。例如，通过下一代宇宙微波背景实验。宇宙微波背景是有史以来观察到的最古老的光，记录了关于宇宙的历史信息。通过用望远镜和超级计算机分析它的细微特征，宇宙学家已经对宇宙的本质和历史有了深入的了解。

周立勇说，许多研究人员对“9号行星”的存在表示怀疑。一种观点认为，目前正在研究的具有特殊轨道的小行星样本数量太少，无法解释这个问题。另一种观点是，以现有的机制，很难理解“行星9”存在的合理性——为什么一个巨大的行星离太阳如此之远？

“因为离太阳越远，物质密度越低，进化速度越慢，很难想象这样的环境会孕育出一颗巨大的行星。”周立勇解释说，如果“9号行星”是一颗从外部漂浮的流氓行星，那么捕捉它的机制就没有好的解释了。

“说实话，我不认为‘9号行星’存在，最多是一个更大的海王星外物体。”高建说。

美国科罗拉多大学的研究员雅各布·弗莱舍(Jacob Fleischer)也认为“9号行星”并不存在，而是一群小天体一起工作，导致围绕着它们的小天体出现奇怪的轨道。但是为什么会有这样一群小天体呢？仍然没有好的解释。

高建直言不讳地说,“9号行星”的存在还没有得到天文学界的认同。然而，有许多望远镜搜索太阳系天体，新的太阳系小天体和海王星外天体不断被发现。如果有“9号行星”，随着观测技术的进步和天文学家的关注，它迟早会被发现。

“找到第九颗行星可能会满足人类无尽的好奇心。当然，如果‘九号行星’真的被发现，将会给太阳系形成理论带来挑战，尤其是如果‘九号行星’足够大的话。”高建说。