在瑪雅文明的傳說中提到了一個行星X，週期為3600年。(網路圖片)
美國天文學家近日取得了一個驚人的發現，在海王星軌道之外數十億公里的軌道上發現了一個巨大的天體，這顆星球繞太陽運行一圈竟然要1萬多年。在瑪雅文明的傳說中提到了一個行星X，週期為3600年。行星X被認為是一顆太陽系的邊緣星球，3600年的軌道週期意味著其公轉半徑很大，天文學家的發現與這個線索非常接近，由於目前還不確定這顆神秘的星球軌道半徑到底多少，給出的公轉週期還不確定。
「第九行星」
據《華盛頓郵報》1月20日報導，加州理工學院的天文學家邁克爾布朗（Michael Brown）和康斯坦丁巴特金（Kongstantin Batygin）宣布，新證據表明在太陽系邊緣可能存在一顆巨型冰態行星，位於冥王星軌道之外。他們將這顆行星稱為「第九行星」（Planet9）。該行星的質量是地球的5至10倍。但發表論文的兩名天文學家尚未直接觀察過這顆行星。
這兩名天文學家通過最近在外太陽系發現的矮行星和其他小天體的運動軌跡，推導出「第九行星」的存在。這些小天體的軌道似乎受到一顆不可見行星的影響。兩人推測，這顆行星可能是在遠古時代被木星或土星的重力拋向太空深處。
至少兩個大陸上的望遠鏡正在搜索這顆行星，其到太陽的距離是第8顆行星海王星的20倍。如果「第九行星」真的存在，其體積必然碩大——直徑約為地球的2至4倍，在太陽系中排名第5，次於木星、土星、天王星和海王星。但由於距離太陽過於遙遠，該行星幾乎不反射陽光，因此即使是最強大的望遠鏡也很難發現它。
教科書要重新寫了？
這顆行星的確認將重構太陽系的結構。1930年發現的冥王星當了75年的「第九行星」，但卻在10年前遭到降級，而冥王星的降級很大程度上要歸因於邁克爾布朗。
正是布朗對外太陽系的觀測發現了眾多小天體，其大小接近冥王星。這些小天體的發現促使國際天文學會（International Astronomical Union，IAU）重新思考行星的定義。最後，IAU通過投票將冥王星劃分為「矮行星」。但「新視野」號去年夏天飛臨冥王星時，卻發現冥王星擁有大氣、氣候和多變而動態的地表，使IAU的降級決定不斷受到質疑。
布朗通過推特表示，現在要重新寫教科書了。
「對於冥王星被降級，我的女兒一直耿耿於懷，雖然她當年剛剛出世。」布朗說，「幾年前，她表示，如果我能找到一顆新的行星，她就原諒我。所以，我這一次是為了她而尋找新的行星。」
美國宇航局（NASA）行星科學主任吉姆格林（Jim Green）表示，外太陽系小天體的運動軌跡可能有其他解釋。他引述了卡爾薩根的（Carl Sagan）的名言：「驚人的發現需要驚人的證據。」
「這裡適用薩根定律。如果這顆行星存在，就把它找出來。」格林說。
格林表示：「在這個時代，我們對太陽系的瞭解不斷深入，不斷發現新的事實，這是曾經無法想像的。」
原想證明「第九行星」不存在
布朗和巴特金的本意是想證明「第九行星」並不存在。他們的論文以另外兩名天文學家的發現為基礎。這另外兩名天文學家發現，太陽系邊緣的小型冰態天體在過去10年中呈現一種集聚態勢。
2014年，華盛頓卡內基科學院（Carnegie Institution of Science）的斯科特謝帕德（Scott Sheppard）和夏威夷「雙子星」天文觀測站（Gemini Observatory）的查德特魯吉羅（Chad Trujillo）在《自然》期刊上發表文章稱，這些冰矮星的運動軌跡表明，可能存在一顆巨型行星。在這些冰矮星距離太陽最近的時候，謝帕德和特魯吉羅注意到其運動軌跡具有相似性。
「我們當初認為他們的想法很荒唐。」布朗解釋道，每當天文學家發現無法解釋的運動軌跡時，就會揣測存在未知的行星。於是，他和巴特金開始試圖推翻「第九行星」的假設。他們利用數學公式和計算機模型，卻最終證明另一顆巨型行星的重力作用是造成這些小天體集聚的最優解釋。
這種集聚態勢與一些小行星的集聚相似，這些小行星到太陽的距離與地球相彷。這些小行星形成穩定的軌道，與地球保持距離，從而不受到地球重力的過大影響。
「在那之前，我們自己也不相信這樣的結果。在我們看來，這完全不合理。」布朗說。但他們的模型表明，一顆質量是地球10倍的行星對小天體的軌道產生影響，使其盡量遠離太陽。此外，這種重力影響還導致小行星的軌道逐漸產生90度扭曲，是小行星的軌道定期垂直於太陽系平面。
「我隱約感覺到，曾經有人可能已經對這些天體建立過模型，但卻未能得出結論。」布朗說，「這些天體顯然存在。它們的位置與我們的理論推測完全一致。」
謝帕德表示，未知行星是否存在仍是一個未知數，「在沒有親眼看到之前，其存在總是存疑的。」他提出，最新的計算只是以一小群已知天體為基礎，這一假設還需要對擾動天體的進一步觀測才能證實。
不過，謝帕德仍然肯定了此次發現。「有些人會把這當回事，但很多人不以為然。」他在自己的研究發現中說，「有了這一新發現，人們會更加重視這方面的研究。」
布朗認為「第九行星」存在的機率為90%。
「第九行星」軌道示意圖。(網路圖片)
發現只是時間問題
法國行星學家亞歷桑德羅摩比德利（Alessandro Morbidelli）表示，此次的證據確實更為有力。
「我立即感覺到，這篇論文為太陽系中存在新行星的論斷提供了有力的證據。對於巴特金和布朗觀測到的現象，我想像不出還能有別的解釋。」摩比德利表示，「我們會發現這顆行星的。只是時間問題而已。」
在過去20年中，天文學家不斷深入研究遙遠恆星發出的光，尋找行星的跡象，並取得了一系列發現。通過對跨越星際的星光進行分析，天文學家已發現了1000多顆行星。而布朗和巴特金卻在太陽系搜尋圍繞太陽運轉、但仍未被發現的天體。
存在一顆比地球大的未知行星這種想法很誘人，但目前還很難進一步證實這方面的假設條件。布朗認為，這有可能是一顆冰態固體行星，包裹著一定量的氣體——有可能曾經是一顆巨型氣態行星的內核，被拋入了一個橢圓形的軌道。它可能1萬年也未必能接近太陽一次，將繼續遠遠地游離於已知的行星。
這種情況與19世紀的發現很類似：當時人們正在對第七顆行星天王星進行細緻觀察，卻意外發現遠處可能存在另一顆行星影響著天王星的軌道，並最終發現了海王星。
如果第9顆行星不在最靠近太陽的位置，就很難觀測到。布朗認為，這顆行星還未運轉到離太陽最近的位置，不然應該已經觀測到。不過他相信，如果將世界上最強大的望遠鏡對準合適的方向，即使在第九顆行星距離太陽最遠時，也有機會觀測到。
「我們搜尋它已經有一陣子了，但天空還是很大。」布朗說，「我們知道它的軌跡，只是不知道它在軌跡上的何處。」
他和巴特金希望新的發現能為搜尋工作輸入新的動力。「如果其他天文學家對搜尋‘第九行星’感興趣，我們有望在幾年內就能看到它。」他說。
他們知道，他們的工作有可能會為別人做嫁衣。只有在直接觀測到「第九行星」時才能作數，而之前的鋪墊工作只是理論。布朗、巴特金和其他科學家為「第九行星」的搜尋工作起了頭，提供了路線和線索——但是，有可能別人會在他們之前先發現「第九行星」。
如果能發現「第九行星」，那麼就要以判令冥王星降級的同樣標準來衡量它。對此，布朗並不擔心。
「這絲毫不成問題，這肯定是一顆行星。」他說。根據IAU設定的標準，行星的軌道周邊必須「沒有其他天體」，必須有足夠的重力能影響其它天體的軌道。
「第九行星」正在迫使穿過其軌道的其他天體產生位移，這一點完全符合標準。」布朗表示，「更何況，它的質量是冥王星的5000倍。」
責任編輯:陳鋼
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