太阳异常倾斜 第九大行星真的存在(图)



科学家发现第九大行星可能真的存在。(网络图片)

自从冥王星被踢出行星家族,改列为矮行星之后,太阳系只有八大行星。加州理工学院(Caltech)的KonstantinBatygin和MikeBrown于2016年提出研究结果,预测太阳系边境应该有第九行星(PlanetNine),只是尚未被发现。

Caltech研究生Elizabeth Bailey等人提出最新观点,也赞同海王星轨道外的太阳系外围地区必定有质量不小的第九行星,理由则是:否则太阳自转轴不会有6度的倾斜角。Bailey等人认为:这颗第九行星的质量很大,且相对于其他行星的轨道倾角也很大,使得整个太阳系被迫缓缓的改变排列方式。

太阳系中所有行星的轨道几乎都位在一个平面上,彼此相差只有几度而已;而这个平面相对于太阳赤道面约有6度的差异,或者说太阳自转轴相对于其他行星轨道平面,尤其是地球的黄道面的法线方向有约6度的倾斜角。到目前为止,尚无可令众人信服的理论能解释太阳为何有如此怪异的样貌。Mike Brown开玩笑地说:既然没办法解释,所以科学家们最后干脆装鸵鸟,就不提这回事了。

Brown和Batygin提出的第九行星理论,认为这颗行星的大小约为地球的10倍,轨道距离则约为海王星平均距离的20倍,而其轨道平面相对于其他行星的轨道面约有30度的夹角。这些特性都会影响海王星轨道以外的小行星群聚地—古柏带(Kuiper Belt)中的天体轨道;Brown和Batygin原本认为如果有第九行星的话,应该会位在古柏带中,而后经电脑模拟后才移往更外围的区域。

他们在这个议题上愈研究愈惊讶,因为每当他们仔细的研究第九行星可能的性质时,都会发现他们预期中的第九行星能解释某些悬宕已久的太阳系之谜。其中,太阳系行星轨道平面倾角之所以成为太阳系谜题之一,是因为根据行星形成途径:旋转中的星云逐渐收缩,而后逐渐形成盘面,行星们一般会在这个盘面中诞生,环绕中央恒星公转,所以按理来说行星轨道面几乎与就在太阳赤道面上,应该不会出现倾斜的状况。

根据第九行星所在位置和大小,第九行星的角动量对于太阳系有巨大影响。一颗行星的角动量与它的质量及到太阳的距离有关,其所造成的力则会作用在整个太阳系的转动上。由于太阳系内的其他行星几乎都位在同一平面上,它们的角动量只会让整个盘面缓缓的旋转。

而第九行星特殊的轨道,施加在整个太阳系后,能对盘面的旋转造成长达数十亿年的摆动。从数学上来说,给定一个假设的第九行星大小和距离后,便可完美符合这个太阳系的6度倾角。

下一个问题是:第九行星是怎么形成这样奇异的轨道的?虽然真相待定,不过Batygin认为这颗行星可能是被邻近的气体巨行星如木星等的重力扰动给抛射出去的,或者有可能是在遥远的过去历史中,被太阳系邻近的其他恒星级天体的重力扰动拉扯的结果。

到目前为止,Brown等人仍持续与全球各处天文学家合作,在夜空中搜寻第九行星的消息。Brown表示:这项工作至少要持续3年以上。

责任编辑:陈钢

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