支持第九行星存在的新證據:天文學家發現最極端的海外天體

作者 | 發布日期 2018 年 05 月 18 日 12:28 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

日前一派天文學家呼籲重新為冥王星正名行星,現在就有一派天文學家再度「回嗆」擁護冥王星的想法糟糕透頂,並在這兩天拿出支持第九行星(Planet Nine)存在的新證據:發現一個迄今為止軌道最極端的海王星外天體,必須靠第九行星的引力才能解釋其異常。



反對將冥王星歸為行星的天文學家反詰,冥王星比月亮還小,就和其他幾個遙遠岩石太陽系天體大小差不多,而且它和冥衛一凱倫(Charon)互相繞行的方式很奇怪,其中一個並不是真正繞著另一個公轉,反而更像互相繞行,因此有人認為凱倫不是衛星,而要與冥王星一起重新分類為「雙矮行星」系統。

天文學家也已經注意到,第八行星海王星之外的大量 TNO 天體都遵循一種奇怪軌道模式,可以合理推論運動路徑應受第九行星牽連,否則沒有其他辦法解釋它們的運動特性。雖然這顆理論質量比地球大 10 倍、具有高偏心率軌道的第九行星(Planet Nine)尚未現出蹤跡,但就在本週,科學家再發表了一個支持第九行星存在的證據──來自 2014 年甫發現的海王星外天體 2015 BP 519 。

海王星外天體(Trans-Neptunian object,縮寫 TNO,常簡稱海外天體),是指太陽系裡所在位置或運行軌道超出海王星軌道範圍的天體,冥王星與其五顆衛星都可歸在此類別。2015 BP 519 的公轉橢圓軌道半徑是地球公轉軌道的 35~862 倍,而我們知道太陽系八大行星的公轉軌道都差不多落在「黃道面」上,也就是在同一平面圍繞著太陽運行,但 2015 BP 519 與黃道面夾角高達 54 度,是迄今為止發現最極端的海外天體。

研究團隊根據物體軌道數據建立模型並模擬 2015 BP 519 運動路徑,發現沒有任何一個已知行星可對其造成如此嚴重的角度偏斜,但研究主要作者、密西根大學天文學家 Juliette Becker 指出,若加入由加州理工學院(Caltech)行星天體物理學家康斯坦丁‧巴蒂金(Konstantin Batygin)在 2016 年提出的第九行星數值,那麼 2015 BP 519 的傾斜軌道就會完美重現。

▲ 第九行星(P9 綠色軌道)與幾個極端海外天體軌道概念圖,2015 BP 519 軌道為右上方深藍色者。(Source:By Tomruen [CC BY-SA 4.0], from Wikimedia Commons

2016 年,康斯坦丁‧巴蒂金團隊發表了一篇有關太陽系古柏帶 6 個天體軌道的論文,研究結果顯示,這些物體都具有指往同方向的橢圓軌道,且軌道面與黃道面相比都向下傾斜 30 度,如果加入一個假設的第九行星進行電腦模擬,就能完美詮釋這些異常,以及為什麼古柏帶天體的軌道運動方向與太陽系其他天體相反。

去年 10 月,美國太空總署(NASA)也在第九行星辯論表明立場,他們提出 5 大證據來支持第九行星並強調:「如果第九行星不存在,那麼天文學家要解決的疑難雜症會變更多。」

密西根大學天文學家、新研究和著者 David Gerdes 表示,雖然這還不能證明第九行星一定存在,但我們可以說這些天體為第九行星的存在提供證據支持,有個像第九行星的天體在用巨大引力拖曳這些海外天體。團隊接下來希望使用美國夏威夷毛納基山天文台的昴星團望遠鏡(又稱斯巴魯望遠鏡,Subaru Telescope)尋找第九行星,他們認為這台望遠鏡會是最佳工具。

(首圖來源:NASA

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