太阳系里或许并不存在第九行星

太阳系里或许并不存在第九行星

在太阳系外侧某处,在海王星的轨道之外,事情有点失控。某些天体的轨道超出了预期,我们却不知道为什么。

备受欢迎的假说是,名为Planet Nine第九行星的看不见的天体在捣鬼;天文学家急切地想要揪出这颗行星。但今年早些时候,物理学家提出了一种他们认为更合理的替代解释。

根据英国剑桥大学的天体物理学家Antranik Sefilian和黎巴嫩贝鲁特美国大学Jihad Touma的说法,轨道摆动可能是由一些较小的柯伊伯带或外-海王星的天体(TNOs)的综合引力所引起的,而非某个大天体。

如果这听起来很熟悉,那是因为Sefilian和Touma不是第一个提出这种想法的人 ——但他们首先通过计算解释了奇怪轨道的重要特征。

Planet Nine猜想最早在2016年被公之于众。研究柯伊伯带地区矮行星的天文学家注意到,几个TNO“脱离”了太阳系气巨行星强引力的影响,并且有着与柯伊伯带其余部分天体迥异的环状轨道。似乎存在某个东西将它们拉到了所在位置。根据模型,那应该是一个巨大的、迄今为止未被发现的天体。

到目前为止,未知行星仍然未知——这倒不奇怪,因为寻找隐藏在遥远暗处的天体本来就非常困难。但一无所获促使科学家寻求其它的备用解释。

“Planet Nine说是一个令人着迷的假设,但如果一直找不到它,那最好别把鸡蛋放到一个篮子里。”Sefilian在1月份公布自己的研究结果时解释说,他们想看看是否有一个不那么戏剧性的理论,“我们认为,如果不引入未知天体,为什么不简直接看看小天体是否可以造成现有的影响?”

研究人员开发了独立的TNO计算模型,包含太阳系的几大行星(及其引力),以及巨大的围绕海王星的小天体碎片环。

通过调整天体环的质量、偏心率和方向等因子,研究人员能够创建出分离的TNO引力效应制造出的成簇环路轨道。

这解决了科罗拉多大学博尔德分校去年首次提出集体引力假说时所遇到的问题。虽然他们的计算能够解释分离的TNO的引力效应,但无法解释为什么它们的轨道都以相同的方式倾斜。

这两个模型还存在另外的问题:为了产生观测到的效果,柯伊伯带至少需要几个地球质量。

然而,目前估计,柯伊伯带的质量仅为地球质量的4%至10%。

但是,太阳系模型,柯伊伯带的质量应该更大;而且,Sefilian指出,很难在它内部看到全貌,所以柯伊伯带上的小天体可能比我们看到的要多得多。

Sefilian说:“虽然我们没有直接的观察证据,但也没人看到过第九行星,所以我们才去思考其他的可能性。这两件事情都有可能是真的——可能存在一个庞大的小行星带和第九个行星。随着每个新TNO的发现,我们都将收获更多的可用信息。”

他们的研究成果被发表在《天文学》上,您可以在arXiv上免费阅读全文。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

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