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太陽系有沒有九大行星
行星，通常指不發(fā)光，環(huán)繞著恒星運轉(zhuǎn)的天體。其公轉(zhuǎn)方向常與所繞恒星的自轉(zhuǎn)方向相同。下面是小編為大家整理的太陽系有沒有九大行星，僅供參考，歡迎閱讀。
國際著名雜志《科學(xué)》與《自然》在進行2017年科學(xué)展望時，都把尋找太陽系第九大行星列入其中。那么，這個問題是如何提出的？天文學(xué)家們又為此付出了怎樣的努力？
2016年對于太陽系來說是繼“冥王星降級”后又一個行星紛爭的年份，剛好在10年前的2006年，全世界的天文學(xué)家齊聚布拉格召開國際天文學(xué)聯(lián)合會大會，以投票的方式重新定義冥王星為矮行星。導(dǎo)致這一重大事件的直接原因之一，就是美國加州理工大學(xué)的麥克·布朗發(fā)現(xiàn)了比冥王星質(zhì)量更大的鬩神星。因此至今仍有很多人視布朗為“冥王星殺手”。再看看2016年1月布朗個人推特上的一條十分有趣的留言——“好吧好吧，現(xiàn)在我樂意承認：我堅信太陽系有九大行星�！边@究竟是怎么回事呢？
一篇“驚世駭俗”的論文
2016年1月20日的《天文學(xué)雜志》上刊登了一篇“驚世駭俗”的論文，作者是美國加州理工大學(xué)的麥克·布朗和康斯坦丁·巴蒂金。他們根據(jù)6顆軌道怪異的柯伊伯帶天體（太陽系內(nèi)位于海王星軌道外，距離太陽約30到50個天文單位的小天體）數(shù)據(jù)，用計算機數(shù)值模擬的方法得出結(jié)論：太陽系很可能存在第九顆行星，其質(zhì)量約為地球的10倍，與太陽的平均距離大約是海王星的20倍，軌道是非常扁的橢圓，而且近日點（行星軌道上與太陽距離最近的位置）與其他行星相對，完成一整圈繞日公轉(zhuǎn)約需要1萬年到2萬年的時間。
布朗這樣描述6顆軌道奇特的柯伊伯帶天體：想象一個有6枚指針的表盤，每枚指針的運動速度都不同，但在某一刻你看表盤時，驚訝地發(fā)現(xiàn)6枚指針都指向同一個方向。論文的作者認為，一顆尚待發(fā)現(xiàn)確認的行星，剛好能夠解釋這些柯伊伯帶天體的奇特軌道。
布朗和巴蒂金的論文發(fā)表后，引來了極大的關(guān)注，但也引來了不同的意見。西班牙的卡洛斯兄弟和英國劍橋大學(xué)的斯威爾·阿塞思提出，如果第九顆行星的質(zhì)量和軌道如布朗和巴蒂金所言，那么反推它對6顆柯伊伯帶天體的引力影響，就會發(fā)現(xiàn)這6個天體的軌道都是不穩(wěn)定的，在短于15億年的時間里，它們?nèi)慷伎赡茈x開太陽系。因此在這個西班牙-英國團隊看來，最有可能的情況是太陽系外圍存在不只一顆行星，而是有多顆，這樣才能讓奇特的柯伊伯帶天體軌道保持穩(wěn)定。
需要至少三年才可能找到它？
布朗和巴蒂金分析的.6顆柯伊伯帶天體中有一顆特別引人注意，它的編號為2012VP113，是美國卡耐基研究所的斯考特·謝帕德和雙子天文臺的查得威客·特魯吉羅共同發(fā)現(xiàn)的已知距離最遠的太陽系內(nèi)天體。
作為尋找第九顆行星強有力的競爭團隊，謝帕德和特魯吉羅團隊利用位于智利和美國夏威夷的超大型望遠鏡，已經(jīng)搜索了大約全天10%的區(qū)域，但仍未找到第九顆行星的蛛絲馬跡，因為目前的數(shù)據(jù)只能給出這顆可能存在行星的大致軌道，如果正好位于近日點，那么它的亮度有可能被地面望遠鏡探測到，如果運氣不好，這顆可能存在的行星剛好位于遠日點附近，那么只有世界上最大口徑的幾臺望遠鏡才有機會捕捉到它的光亮。需要搜尋的天區(qū)面積實在是太大了，布朗和巴蒂金的樂觀估計也需要至少三年時間才有可能找到它。
莫衷一是的爭論
天文學(xué)家們大都認為，搜尋證認第九顆行星將會是漫長的等待。就在布朗和巴蒂金宣布第九顆行星可能存在后一個月，大西洋彼岸的法國傳來喜訊。巴黎天文臺的艾格尼絲·費恩加和雅庫思·拉斯卡團隊在《天文學(xué)和天體物理學(xué)快報》上發(fā)表論文，宣稱他們利用最高精度計算太陽系行星運動的INPOP程序，比對了卡西尼探測器自2004年進入土星觀測軌道后的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)如果在數(shù)值模型中引入第九顆行星，能夠解釋數(shù)據(jù)與理論計算值的部分偏差，特別是通過這種數(shù)據(jù)比對，該小組可以限定出第九顆行星不可能存在的天區(qū)，甚至給出了第九顆行星存在的最可能方向。換句話說，雖然第九顆行星是否真的存在只能由直接的觀測來證實，但法國天文學(xué)家的結(jié)論能夠?qū)⑿行强赡艽嬖诘奶靺^(qū)范圍縮小一半，這對于搜尋觀測來說真是事半功倍！
然而，美國噴氣實驗室負責卡西尼探測器項目的威廉姆·�？思{隨即發(fā)表聲明，認為從2004年到2016年的卡西尼探測器軌道數(shù)據(jù)全部都能用現(xiàn)有數(shù)學(xué)模型解釋，不存在“無法解釋”的理論數(shù)值與觀測數(shù)據(jù)的偏離。如果真的存在第九顆行星，那么它的引力或許會影響土星的軌道，但不會對卡西尼探測器的軌道產(chǎn)生任何影響。
法國天文學(xué)家則認為，如果卡西尼探測器的軌道數(shù)據(jù)能持續(xù)到2020年，很可能會對第九顆行星的軌道測得給出非常有力的限定，但很可惜，卡西尼探測器因為燃料耗盡，將于2017年晚些時候墜入土星光榮退役！
三種可能的形成機制
即使我們更傾向于相信第九顆行星存在，那么問題又來了：第九顆行星到底是怎樣形成的呢？美國哈佛史密松天體物理中心的李和弗萊德·亞當斯考慮了三種可能的形成機制，其中概率最高的圖景是這顆行星在太陽系內(nèi)形成，由于太陽系早期處于星團內(nèi)部，很容易受到星團內(nèi)其他恒星引力的影響，于是這顆行星逐漸被拉到太陽系邊緣，但這種圖景發(fā)生的幾率最高只有10％。其他兩種圖景分別為：第九顆行星本是一顆系外行星，當太陽與行星的母恒星距離接近時，它被太陽俘獲到太陽系內(nèi)；第九顆行星本是一顆自由的行星，浪跡在星際空間，被太陽俘獲。這兩種圖景發(fā)生的概率更低，都小于2%。
美國猶他州大學(xué)的本杰明·布魯姆利和哈佛史密松的斯考特·肯揚的計算結(jié)果表示，李和亞當斯的第一種圖景還是有可能實現(xiàn)的。他們認為第九顆行星很可能是在距離太陽較近的區(qū)域形成，但由于受到木星和土星的引力作用，慢慢被甩到太陽系邊緣，而且如果未來能夠觀測證實行星存在，通過分析行星的成分可以反推其形成歷史，但這一切都有賴于觀測。
認為第九顆行星很可能是太陽系捕獲的系外行星的天文學(xué)家也大有人在。瑞典隆德大學(xué)的亞歷山德拉·穆斯迪爾就語出驚人，提出第九顆行星是太陽在大約45億年前從近鄰恒星“偷來”的一顆系外行星，當然他的理論需要很多“有利因素”同時存在，例如行星軌道必須很扁，星團中恒星間的距離必須較近等等。在穆斯迪爾看來，如果能夠證實第九顆行星存在而且是被太陽捕獲的系外行星，那么它將是第一顆能夠派遣探測器對其進行近距離觀察的系外行星，因為其他系外行星的距離都是以光年度量的。
一百多年后再次算出行星？
正如美國卡耐基研究所的斯考特·謝帕德所述：我們今天所處的情形與19世紀何其相似！自1781年赫歇爾發(fā)現(xiàn)天王星后，天文學(xué)家就注意到這顆行星的軌道觀測值與理論計算值之間有偏差，于是有人預(yù)言在天王星軌道外還有一顆行星，正是這顆行星的引力導(dǎo)致天王星軌道的偏差。英國的亞當斯和法國的勒威耶分別獨立計算出這顆新行星的位置，最終由德國的天文學(xué)家伽勒通過望遠鏡觀測證實了海王星的存在。因此海王星也被稱為“筆尖上發(fā)現(xiàn)的行星”。如果在可預(yù)期的未來，大型望遠鏡能夠觀測確認第九顆行星的存在，那么它將是繼海王星之后，又一顆先通過計算（只是這一次是在計算機數(shù)值模擬的幫助下）預(yù)言，再由觀測證實存在的太陽系行星。
如果真能確認發(fā)現(xiàn)太陽系的第九顆行星，不僅能夠解釋柯伊伯帶天體怪異的軌道，還能解釋令天文學(xué)家一籌莫展的“柯伊伯帶懸崖”等一系列難題。太陽系到底有多少顆行星永遠是最熱門的天文話題。十年前因為冥王星被踢出行星隊伍，有多少人唏噓不已，甚至耿耿于懷直至今日。歷史總是驚人的重復(fù)，不知今時是否會如100多年前一樣，由于其他天體軌道的異常，先通過計算再由望遠鏡觀測發(fā)現(xiàn)，證實一顆新太陽系行星的存在？讓我們“拭鏡以待”吧。
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