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奇特天体现身太阳系边缘

文章作者:管理一号 | 2019-06-27
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来历:科技日报

不知不觉,间隔上一次在太阳系内发现行星已过去了170多年。假定能在太阳系内发现新的行星,或许是能够获得诺贝尔奖的事。

不过,自1846年海王星被发现往后,恰当长一段时刻内,简直没有人再去寻觅新的行星,由于能找到的机会非常苍莽。

近些年,关于太阳系内微妙行星的议论变得火热。有地舆学家标明,在太阳系的间隔上或许藏着一颗行星——行星九。现在,已有文章议论了它或许是何种容貌的细节。不久前,美国科学家还核算出了“行星九”不存在的概率为0.002。

为什么一些地舆学家以为太阳系必定存在“老九”?假定存在,它是什么容貌,又身处何方?

一起天体现身太阳系边缘

实践上,从概率上讲,在太阳系内发现新行星的或许性不大。咱们来对太阳系这片区域做一个摸查。假定在海王星到太阳之间的规划存在新行星,那么依托现有观测条件是能够看到的,但现实是,地舆学家们并没有观测到。

而在外太阳系规划的“海王星外天体”(TNO)中,存在新行星的或许性非常小。“由于这个区域的物质密度更低,行星的生长时刻要花上亿年,非常绵长,所以不太或许长出行星。”南京大学地舆与空间科学学院教授周礼勇承受科技日报记者采访时说。

直到2014年左右,地舆学家接连在柯伊伯带(海王星轨迹之外黄道面邻近的区域)发现了一些古怪的天体,它们具有很大的轨迹半长径(几百个地舆单位)。对此,有人阐明道,这种状况是海王星引力散射效果导致的。

但是近5年,地舆学家们又发现了其他一些古怪的天体,它们不只轨迹半长径很长,并且近日点间隔也很大,超过了40个地舆单位。其他,这些天体的近日点方向根柢指向同一个方向。假定是海王星或其他行星的散射效果,这些天体的近日点间隔应该是比较小的。而在大行星的摄动效果之下这些天体的近日点方向也应该逐步弥散。

一直以来,来自美国加州理工学院的迈克·布朗被称为“冥王星杀手”,由于他的研讨对冥王星降级为“矮行星”起了直接效果。但也正是他,核算出“行星九”不存在的概率为0.002。现在,太阳系好像有望从头具有第九大行星,但这一次,“老九”不是冥王星。

2016年,迈克·布朗和同伴康斯坦丁·巴特金发现,太阳系边缘柯伊伯带中的6颗天体呈现了古怪的作业轨迹,它们就像6块以不同速率作业的挂钟。但不管何时去看,这些挂钟指针都在相同当地。地舆学家以为,这一现象可巧发生的或许性为0.007%。在清扫其他或许性后,两人估测,构成这种现象的原因或许是“一颗真实的行星”在发挥引力效果。

是否有或许是暗物质的效果呢?周礼勇标明,太阳系邻近暗物质的密度很低,所以不或许是暗物质的影响。

“初步,这样古怪的天体并不多,所以许多人会仇视存在‘行星九’的说法。但是,跟着近几年不断有新发现,‘行星九’存在的统计学显著性逐步行进。”周礼勇阐明道。

直接观测到“老九”有难度

现在尽管未能直接观测到“行星九”,但能够经过数学模型和核算机模仿估测它的存在。科学家经过核算机模仿估量行星的方位,并提出了“行星九”的一些根柢参数。比方,“行星九”的轨迹半长径是200至800个地舆单位,质量是地球质量的5—10倍,轨迹偏心率是0.2—0.5,轨迹倾角是15°至25°。

但“行星九”错综复杂,用望远镜“承认”它恰当困难。周礼勇阐明道:“由于现在的参数很有限,并且,关于“行星九”的方位定位并没有满意精确,仅仅一个比较广泛的规划。假定这颗星真的存在,由于身处悠远的太阳系边缘,那么它必定非常昏暗。”

视星等,是指可见光波段所看到的星体亮度,依据传统界说,其数值越大越暗,反之则越亮,并且其取值能够是负数。视星等既与星体的发光才华(光度)有关,也与星体与观测者的间隔有关。因而,暗弱、乃至自身不发光的星体能够具有很低的视星等值,如满月时月球的视星等约为-12;而发光才华很强的星体却或许由于与地球之间悠远的间隔而有着很高的视星等值。依据“行星九”的巨细、反照率以及与地球的间隔估测,这颗微妙行星的亮度约为22等—24等。

周礼勇坦言,要在天空中很大一片区域去寻觅一颗悠远的天体,并不简略。

北京师范大学地舆系教授高健承受科技日报记者采访时标明,没有直接观测到“行星九”的原因很简略。“一种状况是,现有的论文所提的估测不精确,‘行星九’实践不存在,那当然就观测不到。另一方面,‘行星九’若坐落柯伊伯带或更远的当地,那么观测难度非常大。”

高健补偿道,假定“行星九”间隔太阳很悠远,那么它归于气态巨行星的或许性很小,毕竟现已发现的柯伊伯带天体大多是冰质天体。

除了观测办法,也有人经过理论办法寻觅“行星九”。周礼勇介绍道,依据行星的摄动理论,假定“行星九”存在,除了对周围的小天体发生影响,还会影响其他行星,比方木星。

因而,科学家运用比对行星历表的办法去寻觅“行星九”。“但现在的观测精度不能否定也不能必定‘行星九’的存在。”周礼勇标明。

存在与否学界尚无结论

不过,科学家正在考虑用其他计划寻觅这颗行星。比方,经过下一代CMB(世界微波布景)试验。世界微波布景是迄今为止观测到的最陈旧的光,记录着有关世界的前史信息。经过望远镜和超级核算机解析其美好的特征,世界学家现已获得了关于世界特征及其前史的见地。

周礼勇标明,有不少研讨人员对“行星九”的存在持怀疑态度。一种观念以为现在研讨的这批具有特别轨迹的小行星,样本数过少不足以阐明问题。另一种观念以为,以现有的机制,很难了解“行星九”存在的合理性——为什么一个体积巨大的行星会离太阳如此悠远?

“由于离太阳越远,物质密度越低,演化速度也越慢,所以很难愿望这样的环境能孕育出一颗体积巨大的行星。”周礼勇阐明,假定“行星九”是一颗从外部飘来的漂泊行星,关于捕获它的机制现在并没有很好的阐明。

“说实话,我不以为‘行星九’存在,顶多是大一点的海王星外天体。”高健标明。

美国科罗拉多大学的研讨人员雅各布·弗莱西格也以为“行星九”并不存在,而是一群小天体一起发生效果,致使周围呈现轨迹一起的小天体。但为什么有这样一群小天体呢?至今仍然没有很好的阐明。

高健直言,“行星九”的存在并没有得到地舆界的一起。但有关太阳系天体的望远镜查找项目许多,也不断有新的太阳系小天体、海王星外天体被发现,假定真有“行星九”,跟着观测技能的行进和地舆学家的重视,迟早仍是能发现的。

“寻觅‘行星九’或许能够满意人类无穷无尽的好奇心。当然假定真的发现‘行星九’,会对太阳系构成理论带来应战,特别是假定这个‘行星九’个头够大的话。

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