?發(fā)現(xiàn)“九號行星”表弟

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這張藝術(shù)家的想象圖展示的是名為hd106906b的系外行星，它圍繞著一顆離我們約336光年遠(yuǎn)的雙星運(yùn)行。（圖片：?歐空局/哈勃，M.Kornmesser）

一顆巨大的系外行星環(huán)繞著336光年外的雙星運(yùn)行，這可能為解開一個(gè)離我們更近的謎團(tuán)提供了線索。

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在太陽系遙遠(yuǎn)的邊緣，海王星之外，存在著一個(gè)被稱為“極端跨海王星天體”的冰天體團(tuán)，它們以意想不到的方式運(yùn)動(dòng)。一些天文學(xué)家認(rèn)為這些天體是對一顆尚未被觀測到的行星的引力作出反應(yīng)，這顆行星被稱為“九號行星”，它的軌道非常非常遙遠(yuǎn)。另一些人則認(rèn)為影響這些奇怪天體的，是其他小天體累積的拉力，而不是一顆大行星。

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據(jù)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的研究人員稱，一顆名為hd106906b的系外行星的新發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋一顆行星如何被踢到太陽系的遙遠(yuǎn)邊緣而不被完全彈出。

神秘的軌道

這顆行星的大小是木星的11倍，首次發(fā)現(xiàn)于2013年。然而，直到現(xiàn)在，它的軌道還是個(gè)謎。這是因?yàn)檫@顆系外行星的在驚人遙遠(yuǎn)的距離圍繞其系統(tǒng)中心的一對恒星運(yùn)行：是地球和太陽距離的730倍多。由于恒星在這段距離內(nèi)的引力相對較弱，所以行星的運(yùn)行速度很慢，每15000年進(jìn)行一次公轉(zhuǎn)。

? ? ? ? ? ? ?哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的測量使研究人員能夠描述這個(gè)蝸牛一般緩慢的行星軌道。他們發(fā)現(xiàn)軌道被拉長并以一個(gè)奇怪的角度傾斜，并且位于環(huán)繞這對雙星的塵埃碎片盤外。

? ? ? ? ? ? ?加州大學(xué)伯克利分校（University of California，Berkeley）的天文學(xué)家、研究負(fù)責(zé)人阮明治（Meiji Nguyen）在一份聲明中說：“為了突出這一現(xiàn)象的奇怪原因，我們只要看看我們自己的太陽系，就能發(fā)現(xiàn)所有行星大致位于同一平面上。”如果木星恰好與其他行星圍繞的平面傾斜30度，那就太奇怪了。這就提出了各種各樣的問題，關(guān)于HD 106906 b是如何最終形成如此傾斜的軌道的?！?/p>

藝術(shù)家繪制的九號行星，一個(gè)比地球大10倍的世界，可能在遙遠(yuǎn)的外太陽系中尚未被發(fā)現(xiàn)（圖片：加州理工/R. Hurt(紅外線過程分析研究中心IPAC))

通往九號行星之路

以下是科學(xué)家們認(rèn)為可能發(fā)生的事情：這顆系外行星形成時(shí)離它的恒星非常近，甚至比地球離太陽更近。不過，隨著時(shí)間的推移，阻力導(dǎo)致系外行星的軌道衰變，這將使它更接近其宿主恒星。不過，它非但沒有撞上這對恒星，它們的復(fù)雜引力，反而把這顆系外行星踢到一個(gè)新的軌道上，這個(gè)新軌道將它帶到遙遠(yuǎn)的太空。這樣的軌道本來可能會(huì)使這顆系外行星超出其主星的引力范圍，將其完全踢出星系。但在合適的時(shí)刻，另一顆恒星靠近這個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過，穩(wěn)定了這顆系外行星的軌道，并防止它被彈出。

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? ? ? ? ? ? ?如果九號行星存在的話，類似的事情可能在我們自己的太陽系中也發(fā)生過。這顆假想中的行星可能是在靠近太陽的地方形成的，結(jié)果卻被木星的引力踢向了太陽系的邊緣。一顆經(jīng)過的恒星可能把九號行星從木星推向太陽系的內(nèi)行星，從而使它免于被完全噴射出去。Gaia項(xiàng)目是歐洲航天局的一項(xiàng)工作，它正在努力構(gòu)建一張隨時(shí)間變化的銀河系三維地圖，這將有助于識別太陽系歷史早期可能發(fā)生的恒星相互作用。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?加州大學(xué)伯克利分校的研究人員保羅·卡拉斯在聲明中說：“這就好像我們有一臺時(shí)光機(jī)器，讓我們自己的太陽系可以追溯到46億年前，看看當(dāng)我們年輕的太陽系處于動(dòng)態(tài)活躍狀態(tài)，所有事物都被推擠和重新排列時(shí)，可能會(huì)發(fā)生什么?！?。

? ? ? ? ? ? ?這顆新的系外行星給天文學(xué)家提供了暗示，告訴他們可能存在的九號行星身上應(yīng)該能發(fā)現(xiàn)什么特征。如果它跟hd106906b有任何相似之處的話，它的軌道也應(yīng)該具有一個(gè)奇怪的傾斜度。天文學(xué)家還計(jì)劃更仔細(xì)地研究hd106906b本身，試圖了解它是如何形成和在哪里形成的。

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相關(guān)知識

九號行星，有時(shí)被錯(cuò)誤地稱為行星X，[4][5][6]太陽系外部區(qū)域中的一個(gè)假想行星。[2] [1]它的引力效應(yīng)能夠解釋一組極端的外海王星天體（eTNOs）軌道的異常聚集，這些海外天體與其環(huán)繞的太陽的平均距離是地球的250倍。這些海外天體往往在一個(gè)扇區(qū)內(nèi)盡可能的接近太陽，且它們的運(yùn)行軌道傾斜角度也類似。這些不太可能發(fā)生的天體排列方式表明一顆未被發(fā)現(xiàn)的行星可能在支配著已知最遙遠(yuǎn)的太陽系天體的軌道。[2][7][8]?盡管如此，依據(jù)現(xiàn)有詳細(xì)的觀察與研究結(jié)果，一些天文學(xué)家認(rèn)為假想行星根本不存在。

? ? ? ? ? ? ?基于早期的考慮，這顆假想超級類地行星的質(zhì)量預(yù)計(jì)是地球的5-10倍，且其細(xì)長軌道與太陽的距離是地球的400到800倍?？邓固苟　ぐ吞亟?span>(Konstantin Batygin)與邁克爾·E·布朗(Michael E. Brown)認(rèn)為，九號行星可能是木星在太陽系形成期間從其原始軌道噴射出的巨行星核。其他天文學(xué)家則認(rèn)為這顆行星是由另一顆行星[10]?所捕獲的，[10]?曾經(jīng)是顆星際行星，又或者是其形成于遙遠(yuǎn)的軌道，并被流星拉入了一個(gè)偏心軌道。[2]?

? ? ? ? ? ? ?截至2020年12月，尚未有九號行星的觀測報(bào)告。[11][12]盡管諸如廣域紅外線巡天探測衛(wèi)星(WISE)與泛星計(jì)劃(?Pan-STARRS)等巡天計(jì)劃并未觀測到九號行星，但它們也并未排除外太陽系中直徑類似海王星的天體的存在。[3][13]這些歷史的巡天計(jì)劃發(fā)現(xiàn)九號行星的能力取決于其位置與特征。對剩余地區(qū)的巡天計(jì)劃目前正在運(yùn)用近地寬視場紅外探測器(NEOWISE)與8米昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測。除非九號行星得到觀測，否則它的存在純屬推測。[11][14]近來，已有幾個(gè)替代假設(shè)被提出來解釋觀測到的海外天體(TNO)軌道聚集現(xiàn)象。

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作者：Stephanie Pappas?

FY：Astronomical volunteer team

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