2022-03-06 17:09

我们即将发现来自外太空的9号行星

天文学家已经缩小了天空中可能发现海王星大小的第9颗行星的范围,这样做可能解决了一个自19世纪以来困扰科学家的关于太阳的谜题。他们的最新发现于本周在加州帕萨迪纳市举行的美国天文学会行星科学分部年会上宣布。

“目前,对9号行星的搜索不仅是为了了解9号行星对太阳系的影响——了解9号行星的物理特性来帮助我们了解它的位置——也是为了通过望远镜观测天空。”加州理工学院行星天文学教授迈克·布朗在会议上说。

太阳系的行星在一个平面上运行,变化约一度。但令人费解的是,与行星相比,太阳倾斜了6度。如果,在太阳系形成之初,行星和太阳形成于一个旋转的气体盘,那就没有理由认为会是这样。布朗说:“这是太阳系的一个核心谜题,甚至没有人再谈论它了。”

事实证明,如果在外太阳系有一些大质量的物体在一个高度倾斜的轨道上,它可以成为整个太阳系的一种巨大的天体杠杆,慢慢地使行星的轨道平面朝它的方向倾斜。

进入地球9。

今年早些时候,布朗和理论天体物理学家康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)首次揭示了一颗假设存在的新行星的证据,并从那以后一直在努力寻找它。当Brown-a.k.a。@plutokiller -暗示了一个可能的新天体,人们注意到了。他发现了许多海王星外的天体,其中最著名的是厄里斯,一颗比冥王星还大的矮行星;它的发现导致了冥王星的重新分类(这就是布朗的推特账号)。

基于模拟由他的团队使用一组理解的标准参数的新的世界,如果地球9在下(即,表现得像一个旋转的陀螺)向我们数十亿年来,它将导致“北极”太阳系皮远离太阳的北极。换句话说,根据这个想法,太阳系本身将试图跟随9号行星在其巨大的轨道上运行,这可能需要数万年。

当研究小组开始进行计算时,他们不知道会发现什么。他们最喜欢的9号行星结构的结果可能是,它使太阳倾斜了20度,这就告诉他们,他们完全错了。或者,结果可能表明,第9颗行星使太阳倾斜了0度,这使得太阳倾斜的谜题得不到解答。

相反,他们发现,关于9号行星的假设解释了太阳的倾斜。布朗说:“令人惊讶的是,对于我们喜欢谈论的9号行星的这些非常标准的参数,它(太阳)倾斜几乎正好6度。”6度很重要,但计算揭示了更重要的东西:它使太阳朝着正确的方向倾斜。布朗形容这“有点不可思议”。

但有些令人困惑的事情是,如果9号行星存在的话,它会使太阳倾斜。从我们在地球上的有利位置看,太阳系似乎是垂直向上和向下的,而太阳似乎是倾斜的。但事实恰恰相反。

这一发现也告诉天文学家,他们找到这颗行星的方向是正确的。布朗说:“我们对轨道的估计必须是基本正确的,否则我们就会对太阳和9号行星的位置得出错误的估计。”有了这些知识,并利用他们正在进行的其他模拟,布朗的团队已经大大缩小了已经很小的搜索区域。“我们有大约400平方度的天空,”布朗说。“我认为到明年冬天结束时——不是今年冬天,而是明年冬天——我认为会有足够多的人在寻找[9号行星],有人会真正地追踪到它。”

从技术的角度来看,这应该不难找到。他们知道该关注哪一片天空,也知道这颗新行星应该有多亮。如果它是1000个天文单位——也就是地球到太阳距离的1000倍——一个四倍于地球大小的物体——或者大致是海王星大小——那么在这个距离上天文学家们称之为“25等”。这很微弱,但也很完美,因为25等的天体是天文学家用地球上最大的望远镜所能方便观测到的极限。这意味着发现这颗新行星是触手可及的。

“在这个阶段,”布朗说,“我们有这么多不同的证据,表明那里有一颗巨大的行星,如果那里有一颗巨大的行星,那么昨天肯定有一颗已经消失了。”我真的很难想象,如果没有一颗巨大的行星,太阳系是如何做到所有这些的。”

这颗巨大的海王星大小的行星的发现将会改变天文学的游戏规则。亚利桑那大学的Renu Malhotra告诉我们,新的天体力学可以通过这样一颗行星来模拟——比如以前没有研究过的某些共振动力学(绕轨道运行的物体相互之间反复出现的引力影响)。

在寻找第九颗行星的过程中,马尔霍特拉正在研究目前对遥远的小行星的观测结果,以发现异常现象,从而指向一颗看不见的行星。“实际发现的行星会刺激一个全新view-indeed主要修订当前理论太阳系的形成和历史发展,”她说,提醒,“直到公认的地球观察和确定其属性,而是无法预测我们的理论。”