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2006年,而远在地球(qiú)另一边的(de)国(guó)际天文(wén)学联(lián)合大(dà)会上,394名天文学家正(zhèng)在为冥王(wáng)星(xīng)的(de)去留问题吵得面红耳赤,冥王(wáng)星身处太阳系轨(guǐ)道外层(céng)的柯伊伯带(dài),太阳辐射微弱星球表面环境幽暗阴冷,预示着(zhe)希腊人(rén)传说(shuō)中的(de)冥界并因(yīn)此得名,冥(míng)王星是第一颗在柯伊伯带被发现的矮行(xíng)星。

问题来了,一(yī)个冥王星能否位列太阳系(xì)九大行星?值得这么大阵(zhèn)仗么?值得!

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这(zhè)件(jiàn)事不仅仅(jǐn)关系到冥(míng)王星自己在太阳系(xì)中(zhōng)的地位,整个(gè)太阳(yáng)系(xì)家(jiā)族构(gòu)成都面临着巨大的变数(shù)。比如说早在(zài)2003年被科学家所发现的行星齐娜,也就是(shì)阋系神星,这(zhè)颗(kē)位于太阳系边缘的柯伊伯带(dài)的行星,直径是冥(míng)王星大小的(de)1.5倍,质(zhì)量(liàng)也比冥王星(xīng)大27%。

如果说冥王星(xīng)能成为太阳系的行星(xīng)之一,齐娜就更有资格(gé)成为行星了,如果齐娜成为太阳系(xì)的(de)行星之一,那么2002年在柯伊伯带上地发现(xiàn)的夸瓦尔行星(xīng)就明显感到不服,它也比冥王星更具(jù)有成为行星的资格(gé)。同样地(dì),如果夸瓦尔可(kě)以称为行(xíng)星,那(nà)么比它体积更大的(de)塞德娜(nà)也可以称为行星了(le)。

随着科学技(jì)术的进步,越来(lái)越多太阳系边缘的天体被(bèi)发(fā)现,如(rú)此算起(qǐ)来太阳(yáng)系内就(jiù)会有23颗行星(xīng),因(yīn)此天文学(xué)家们(men)就在(zài)捷克首都布拉格举(jǔ)行了(le)这次的国际天(tiān)文学联(lián)合大会,最(zuì)后通过投票的方(fāng)式以237票对预期收益率计算公式 预期收益率是什么157票通过决议,冥王星被降级归为矮行星。至此太阳系八(bā)大行星成员正式确定太阳系(xì)的(de)八大行星中(zhōng)。

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绝大部分行星都是通过(guò)观测(cè)意外(wài)发现的,但海王星(xīng)是一个(gè)非同凡响(xiǎng)的例外(wài)。

1781年(nián)3月13日,威廉(lián)·赫歇尔在英格兰家里的庭院中观(guān)测到了(le)天王星,40年(nián)后法国天文学家(jiā)亚历(lì)斯·布瓦尔根据牛顿理论所推算出(chū)了天(tiān)王星的轨道表,但是在随后的观测中发(fā)现天王星的轨迹(jì)与表中的位(wèi)置偏差越来越大,科学家(jiā)们(men)推(tuī)测是另外一个未知(zhī)的行星(xīng)。影响(xiǎng)了(le)天王星的(de)轨道。

1846年法国工艺学(xué)院的天文学(xué)教(jiào)师奥本(běn)·勒(lēi)维耶,经过一系列复杂和完美(měi)的计(jì)算(suàn)推算出了一个结果,随后就给德国天(tiān)文学(xué)家约翰格弗里恩·伽勒写了一封信。

9月23日,伽(gā)勒(lēi)收到(dào)信的当晚就把柏林天文台的望远镜对准了(le)勒(lēi)维耶预测(cè)的(de)方位,仅仅用了不(bù)到半个小(xiǎo)时就发现了一颗(kē)星图上(shàng)没(méi)有记录的8等小(xiǎo)星,海王星就(jiù)这样(yàng)在一(yī)夜之(zhī)间(jiān)被发现(xiàn)了。更(gèng)重要(yào)的是在(zài)发现海王星的那一刻清楚地证明了一件事,那就是(shì)可(kě)以使用数(shù)学来发(fā)现天体(tǐ),发现(xiàn)了海(hǎi)王(wáng)星之后天王星的轨道偏移就有(yǒu)了解释,但是(shì)却(què)并不完美仍然存在一些异常。

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科学家由此认为是另外(wài)的一(yī)颗行星,对天王星产生(shēng)了微(wēi)弱的影响所导致的,他(tā)们把(bǎ)这个天体称为行星X,天文(wén)学家过去(qù)一直(zhí)认为(wèi)在海(hǎi)王(wáng)星外存在新行(xíng)星的可(kě)能性非常小,因为这个区域的物质太稀薄,要孕育出一颗大行星需(xū)要的(de)时间太漫(màn)长。

不(bù)过宇(yǔ)宙中实际(jì)上存(cún)在(zài)着非常多流浪的行星(xīng),如果假设太阳(yáng)系是从茫茫宇宙(zhòu)中(zhōng),“扒掠”了一颗这(zhè)样的太空流浪汉是(shì)有可(kě)能的,接下来的几十年中(zhōng)天文学家们经过数百的(de)计(jì)算和尝试寻找这个失(shī)踪的行星,却没(méi)有(yǒu)任何结果。

直到1989年旅(lǚ)行者2号探测(cè)器证实,之前是天文学家们对海(hǎi)王星的(de)质量估(gū)算错(cuò)误,导致了计算结果的(de)误差,有点令人失望。但这种天体偏(piān)离预设轨道的情况在今天的太(tài)阳系中仍然存在,在(zài)海王星(xīng)的外侧,就是黄道面附(fù)近的(de)天(tiān)体(tǐ)密集圆盘状区域---柯伊(yī)伯带。

由(yóu)于现代望远镜的发展,天文学家们在柯伊伯带中(zhōng)陆(lù)续发现了数千(qiān)个小天体,这些天体(tǐ)所在位置或(huò)运行(xíng)轨(guǐ)道(dào)超出海王星轨道范(fàn)围,因此被统称为外(wài)海(hǎi)王星天(tiān)体。

加州理工学院的行(xíng)星(xīng)科学家康斯坦丁,注意到这(zhè)些天体有(yǒu)一(yī)些非常奇怪的异(yì)常现象,它(tā)们的轨(guǐ)道呈现极(jí)度狭长的椭圆形,轨道直(zhí)径也要比太阳(yáng)到(dào)海王星距离的(de)两(liǎng)倍还(hái)要(yào)多,特殊的运(yùn)行轨道(dào)并不(bù)在海王星的影响范围(wéi)内。

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科学家还发(fā)现其(qí)中6颗运动(dòng)速率完全不同的小行(xíng)星,运动轨(guǐ)道却(què)拥有相同(tóng)的(de)倾(qīng)角,因此科学家认(rèn)为是(shì)行星X的引力对这(zhè)些小行星造成了影响,因为如果没有(yǒu)这个外力的影响,这六颗(kē)轨道异常(cháng)的小(xiǎo)行星出现的(de)概(gài)率只有十(shí)万(wàn)分(fēn)之七,如此微小(xiǎo)的概率恰好(hǎo)意味着行星X存在的概率很高。

除此之(zhī)外,在柯(kē)伊伯带中有着超过10亿个,一公里以(yǐ)上的小型天体碎片,所有的这些(xiē)微(wēi)小(xiǎo)天体碎(suì)片的轨道,倾向于以一种非常特定的方式排(pái)列(liè),它们同(tóng)样有着超(chāo)远(yuǎn)距离的近日点,而且这些(xiē)天体(tǐ)似乎并没把海王(wáng)星放在眼里(lǐ)。

它们几(jǐ)乎脱(tuō)离了海王星的(de)轨(guǐ)道(dào),这就很(hěn)奇(qí)怪不合乎(hū)常(cháng)规了,除非有(yǒu)一个大较大的天体将(jiāng)它们拉向同一(yī)方向(xiàng),而且其(qí)中(zhōng)的一些天体轨(guǐ)道严重偏离黄道面,几乎(hū)能够(gòu)倾(qīng)斜(xié)到90度。

这(zhè)就意味着必须有强大(dà)的外力参与才会(huì)出现这样(yàng)的情况,正(zhèng)是因为这些力学奇怪的现象(xiàng),让大部分科(kē)学家坚定地认为第九大(dà)行(xíng)星(xīng)是一定(dìng)存在的,否则不是我们的物(wù)理规律有问题,就是(shì)这个世界(jiè)本身有问题(tí)了。

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加州理工学院的团队将收集的数据进行计(jì)算机模拟,计算出(chū)这个天体的质量约为冥王星质量的5000倍,也就是地球的10倍左右,直径是地球的二到四倍,这使得(dé)它的重力能够主导太阳系(xì)的外缘。如果这个大家(jiā)伙存在(zài)它的一切(qiè)性(xìng)质都满足(zú)行(xíng)星的标(biāo)准,绝对有(yǒu)资格被视为(wèi)太阳系第九大(dà)行星。

天文学家还推测行星X很可能是(shì)一颗冰(bīng)巨行星,成(chéng)分(fēn)与天王(wáng)星(xīng)和海王星(xīng)的相似,由岩石和冰的混合物与一部分气(qì)体构成,问题来了行星X如此巨大又(yòu)几乎(hū)可以确定它(tā)在哪,我(wǒ)们(men)为什么找不到它(tā)呢?

首先行星X拥有(yǒu)和其他外海王星天体一样狭长的(de)圆形(xíng)轨道,围(wéi)绕太阳公转的周期约为15000到20000年,距离(lí)太阳最(zuì)近的时候也(yě)要(yào)280个天文单位(wèi),也(yě)就是地球到太阳距离的280倍,远日点更是能达到(dào)1120个天(tiān)文单位(wèi),这(zhè)是个什(shén)么概念呢?

相比之下遥(yáo)远的冥王星(xīng)的远日点只有49AU,再加(jiā)上行(xíng)星本身是不发光的,距(jù)离太阳又那(nà)么遥远,这就导致它(tā)在夜(yè)空(kōng)中(zhōng)的亮度,比海王(wáng)星的亮度(dù)还要低数(shù)百(bǎi)万(wàn)倍,所以(yǐ)即(jí)便(biàn)是(shì)在现代(dài)的天(tiān)文望远镜下进(jìn)行观测,仍然需(xū)要一切条(tiáo)件都达到近乎完美。

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没有月亮(liàng)大气平静光线不(bù)会受到丝毫的湍流影响(xiǎng),这样(yàng)条件的夜空每年都(dōu)会出现但是(shì)概率很低(dī),而且需(xū)要(yào)连续地这样(yàng)的(de)天气(qì),才能在浩(hào)瀚的夜空中(zhōng)进(jìn)行扫(sǎo)描观(guān)测。

从2017年(nián)到现在加州(zhōu)理工(gōng)学(xué)院(yuàn)的团队(duì),只进行过两次这样的连续观测(cè),显然这(zhè)样的进展(zhǎn)对于寻找行星X可能需要上千年。

另外(wài)人类总(zǒng)是(shì)荒谬地(dì)自认为,对于我们(men)生(shēng)存的(de)太阳系(xì)非(fēi)常了解,但实际上太阳系要比想(xiǎng)象(xiàng)和(hé)了解地更加庞大,它封装了(le)我(wǒ)们能够观(guān)察到的所有物体,这第(dì)九颗(kē)行星就是其中的(de)一部分,它距离太(tài)阳的遥远(yuǎn)距离使得它有足够(gòu)的(de)空(kōng)间隐(yǐn)藏自己。

尤其(qí)对于以地球为中(zhōng)心进行观(guān)测的人(rén)类来(lái)说,不识庐山真面(miàn)目只缘身在此(cǐ)山中(zhōng)是对事(shì)件本身(shēn)性(xìng)质最贴切地诠释(shì),那么问题来了要怎(zěn)么样才能找到第九大行星呢?

其实也不(bù)难那就是给太阳系来一次人口普查(chá),这就要仰仗一项(xiàng)即将上线的新设备(bèi),LSST是大口径全天巡视望远(yuǎn)镜的简(jiǎn)称,全新一(yī)代(dài)的LSST正在智利调(diào)试和建造,它(tā)以一个开创(chuàng)了暗物(wù)质的概念的(de)美国天文学家命名,叫做维(wéi)拉(lā)鲁宾巡天(tiān)望远镜。

维(wéi)拉鲁宾望远镜按(àn)照收集的光量和(hé)视(shì)野宽(kuān)度来说,规模(mó)是目前现(xiàn)役的(de)和正在(zài)建造的,任何(hé)一个(gè)巡天(tiān)望远镜的十倍(bèi)以上(shàng)。

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我们可以(yǐ)把它理解成是(shì)目前人类建造的最大的“数码相机”,镜(jìng)面直(zhí)径8.4米感光能(néng)力是人眼的1亿倍,照出来的全尺寸照片需(xū)要378台(tái)4K电视(shì)机才能完整显(xiǎn)示,这使得(dé)它一次就能完成(chéng)哈勃太空望远镜,需花120年时间(jiān)做的工作,而且在它工作第一个月观察到的宇(yǔ)宙区域,就将超(chāo)过之前(qián)所有天(tiān)文观测工作的总和。

维拉(lā)鲁宾望远(yuǎn)镜每天晚(wǎn)上能(néng)够拍摄1600张图像,产(chǎn)生20到30Tb的数(shù)据,它的(de)主旨(zhǐ)是解开宇宙中(zhōng)的暗(àn)能量之谜(mí),帮助(zhù)人类深刻(kè)理解(jiě)宇宙的历史(shǐ)和未来的发(fā)展,望(wàng)远(yuǎn)镜将(jiāng)每(měi)隔一小(xiǎo)时(shí)拍(pāi)摄出每片天空的两张图(tú)像(xiàng)。

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这就意(yì)味着加州(zhōu)的天(tiān)文学家(jiā)可以根(gēn)据(jù)光点的运(yùn)动,区分出太阳系(xì)内的微弱恒星和其他天体,更高(gāo)效的去寻找第九大行星的踪迹,它带来的结果就是要么发现(xiàn)第(dì)九(jiǔ)大行星,要么发(fā)现使得外海王星天体轨道异常的(de)更多其他天(tiān)体。

除了被假定(dìng)是一颗(kē)行(xíng)星,也有科学(xué)家推(tuī)测这(zhè)个天体可(kě)能是一个流浪黑洞,它(tā)被太阳系拉(lā)拢人群并搅乱了(le)外围天体的轨道,这个黑(hēi)洞(dòng)并不是(shì)恒(héng)星死亡坍(tān)塌后(hòu)聚集而成(chéng)的(de),而存(cún)在于霍金理论设想中的原初黑洞。

霍(huò)金认为原(yuán)初黑洞是(shì)宇(yǔ)宙大爆炸(zhà)后不(bù)久(jiǔ),产生并遗留至今的”文物(wù)”,大爆炸(zhà)之前的(de)宇宙被天文(wén)学家叫做(zuò)原初(chū)宇(yǔ)宙,原初宇宙的爆炸是不均匀(yún)的,局(jú)部空间(jiān)能量(liàng)密度太大(dà)导致“没(méi)崩开”,反而被压缩成质量无限大地点以及(jí)围绕而成的黑洞(dòng)。

这种黑(hēi)洞(dòng)大小不一最小的可能只有粒子大小,一般的原(yuán)初黑洞跟(gēn)太阳系(xì)常见的小行星质量类似,这些黑洞(dòng)随(suí)后漂流宇(yǔ)宙(zhòu)各处(chù),一(yī)些已经通过霍(huò)金辐射消散(sàn)掉(diào)了,另一些则吸收物(wù)质壮(zhuàng)大存活至今(jīn),因此天文学家认(rèn)为(wèi)海王星外天体的异常轨道以及一些(xiē)引力事件,可以(yǐ)用质(zhì)量(liàng)为(wèi)地球数倍(bèi)的(de)原初黑洞来解释(shì)。当然原初黑洞同样(yàng)是个假设的(de)概(gài)念,并(bìng)没有被证实存在(zài),大(dà)多数(shù)天文学家认(rèn)为这(zhè)个假设太过大(dà)胆(dǎn),对于第九大行星(xīng)始终是存在(zài)争议的美(měi)国(guó)天体物理(lǐ)学(xué)家伊森·西格(gé)尔,对(duì)太阳系中存在尚未发(fā)现的行(xíng)星持怀疑态度(dù),但他推测太阳(yáng)系至少有一颗超级地球,这种星球(qiú)在其(qí)他行星(xīng)系统中很(hěn)常见。

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但(dàn)在(zài)太(tài)阳系中(zhōng)却还没有被发现,超级地球可能(néng)在太(tài)阳系早期(qī)的动力不稳定期间,已经被弹到在(zài)宇宙(zhòu)空(kōng)间中,不(bù)过这种概率(lǜ)经过计算只有2%左右,也许它还隐藏在太(tài)阳(yáng)系我们(men)观察不到的某个(gè)角落,干(gàn)扰着那些柯(kē)伊伯带的小天体(tǐ)们。

严格(gé)来说“第九行星“并不是学术上正式的名称,这(zhè)个假说最(zuì)初被(bèi)提出时天(tiān)文学家以“干扰者“称呼这(zhè)个天体,根据国(guó)际天文学联(lián)合会对(duì)于天(tiān)体命(mìng)名的规则(zé),如果“第九行星”的(de)存(cún)在得到(dào)证实(shí),将优(yōu)先考虑以发现者提出的名字作(zuò)为正式的名称,依照以(yǐ)往的惯例名称也有可能取自罗马(mǎ)或希腊神话中的人(rén)物,所(suǒ)以说(shuō)在座的各位都还有机会,如果谁能确切证明第九大行星存在,很可能以(yǐ)后太阳系中会有一(yī)颗以你名(míng)字命名的(de)行星,想(xiǎng)想都觉得很酷!

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