找回密码
 注册

最新文章

    为什么数学家算出太阳糸第九颗行星存在,原理是什么?
    鏀寔鍘熷垱锛岃禐璧忎竴涓
    发表评论
    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

    6 个回复

    倒序浏览
    太阳系有八大行星,在2006年的国际天文联合会上将冥王星降级为矮行星,在这之前太阳系是有“九大行星”的。之所以降级为矮行星,是因为冥王星不满足行星定义的三个特点之一——没有清除轨道内的其他小天体。


    随着天文的发展和观测的方面开展,我们对太阳系的了解逐步加深。但是天文学家在越来越多的观测中,发现了可能存在第九个行星的证据。



    2016年1月20日,美国加州理工学院的迈克·布朗和康斯坦丁·巴特金在《天文物理期刊》发表他们的研究成果,宣布发现太阳系柯伊伯带中6颗天体的运行轨道异常,这6颗天体虽然以不同速率运转,但其运行轨道却拥有相同的倾角,且朝向太阳的角度相近,而自然条件下碰巧出现这一情况的几率只有1/14000(0.007%)。在排除其他可能性后,这两位天文学家认为,造成这种现象的原因可能是一颗未知行星在背后默默地发挥引力影响。
    据推测,这颗可能的“太阳系第九大行星”的质量约为冥王星的4500倍,地球质量的10倍,因此其引力将显著影响位于柯依伯带几颗“矮行星”的运行轨道。
    这颗未知行星沿“奇特的楕圆轨道”绕太阳运行,与太阳之间的平均距离约为320亿千米,远日点约为1600亿千米,而冥王星和太阳之间的平均距离约为59亿千米,远日点约为74亿千米。
    这颗未知行星环绕太阳一周需时1至2万年,而冥王星环绕太阳一周需要248年,海王星需要164.8年。这颗未知行星可能为一颗巨型气态行星。
    根据2006年国际天文联合会通过的决议,要成为太阳系的行星,需满足三个条件:一是绕太阳运行;二是质量足够大,才能以自身重力克服刚体力,呈现流体静力平衡状态的圆球体;三是能将邻近轨道上的天体清除。


    依据康斯坦丁·巴蒂金和麦克·布朗的模型表明,第九行星质量估计为地球 10 倍,与太阳半长轴距离约 700 AU(相当于海王星到太阳距离的 20 倍),沿着一个离心率极高的椭圆轨道绕行太阳公转,并具有高达 30 度(±10 °)的倾角,轨道周期长达 1 万 5,000 年。康斯坦丁·巴蒂金表示,现在已经有 5 条不同的观察证据表明第九行星存在,“如果你不相信第九行星存在,那么你必须面对更多悬而未决的问题,你得提出 5 种不同的理论来解释太阳系的怪诞现象。”
     太阳系内 8 个主要行星在一个盘面上环绕中央恒星(太阳)公转,按照理论来说,行星轨道盘面应该几乎与太阳赤道面重合,但实际上,行星轨道面与太阳赤道面彼此倾斜了 6 度,为何会如此一直是道未解谜题。天文学家认为,这就是第九行星必须存在的第一个重要证据,唯有在海王星轨道外的太阳系外围地区,存在一个质量不小的第九行星,在过去 45 亿年缓缓对太阳系进行作用,才能迫使整个太阳系改变排列方式,并让太阳自转轴出现 6 度倾斜角。

    第二个证据,是巴蒂金和布朗于 2016 年发现在太阳系极外缘的古柏带中,有 6 个反海王星外天体和内太阳系行星家族一样,有着“相同运转方向”的椭圆轨道,只有第九行星的重力可以形塑这种现象。
    第三个证据,这些天体也以相同的角度倾斜,但与内太阳系行星家族相比,椭圆轨道的天体盘面向下倾斜了 30 度。

    第四个证据,电脑模拟表明必须有更多天体和太阳系平面呈现 90 度倾斜,而目前天文学家已经找到至少 5 个这样的天体。最后一个证据,是古柏带内所有天体的运行方向都和内太阳系天体相反,简单来说就是逆向行驶,只有存在于外围的超级地球“第九行星”其巨大重力能够神不知鬼不觉办到这些事情。





    但是,这两位天文学家也承认,目前还无法通过望远镜观测到这颗未知行星,因为这颗未知行星距离太阳十分遥远,行星表面反射的太阳光极其微弱,所以看起来就像黑屋子中的一颗煤球,极难发现。科学家们寄希望于2021年世界最大光学望远镜——大麦哲伦望远镜建成时,或许有可能观测到这颗未知行星。
    然而事情出乎意料,即使它至今仍未被找到,美国国家航空暨太空总署(NASA)仍宣示立场,强调第九行星确实存在,它不只是太阳系行星家族的手足,且终有一天还会回家吃团圆饭。 科学家表示,如果不承认第九行星的地位,就无法解释太阳系内行星轨道面倾斜等各种怪诞现象,甚至会引发更多悬而未决的新问题。
    目前很多科学团队也试图寻找第九行星的对应体,但是还没有真正的观测到该行星,我们可以肯定的是,如果存在,则应该十分暗弱。
    目前主要是通过计算机来完成,通过计算机在数据中寻找该候选体。现在有论文表示,之所以难以发现,是因为第九行星可能是一个直径为几厘米的微型黑洞。无论如何我们可以通过下面两篇论文得到自己的想法。在第一次提出第九行星存在的论文中指出,要么真的存在第九行星,它塑造了遥远小行星的轨道,要么就是观测计算中存在误差。该团队已经开始研究观测偏差可能的作用,并严格量化它们。另一方面发现的一些遥远的小行星其近日点都是聚集在一起的,论文作者表示这样的随机性只有0.2%的概率,在统计意义上这样的聚类值得重视。




    这幅图描绘了遥远的柯伊伯带天体和行星9的轨道。以紫色呈现的轨道主要受行星9的引力控制,并显示出紧密的轨道群集。另一方面,绿色轨道与海王星相联系,并表现出更广泛的轨道色散。
    在“行星9假说”的结论中,两位作者说,“对行星9的搜索已经在全面展开,如果行星9如这里所设想的那样-存在,它将在未来十年内被发现。”
    对于这些不需要行星9的遥远天体的轨道,可能有另一种解释。2019年1月发表的一篇名为“跨海王星物体的自引力圆盘中牧羊”的论文认为,一团冰体聚集在一起可能导致这些遥远世界的奇怪轨道,而不需要第九颗行星来解释它们。
    对天文学家来说,找到行星9将是一次重大的胜利。在柯伊伯带发现新物体的步伐正在加快。随着更新、更好的望远镜上线,随着计算机和算法的改进,任何行星,尤其是质量可能是地球10倍的行星,都将越来越难被隐藏起来。


    参考文献:
    宇宙探索,在太阳系的边缘,真的存在第九颗行星吗?
    回复 使用道具 举报
    1234下一页