反駁第九行星神話,新理論稱太陽系邊境或有數千個小天體未發現

作者 | 發布日期 2018 年 06 月 06 日 15:13 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

一些在海王星之外的天體運行軌道異常,讓部分科學家相信這是幽靈般的第九行星以強大引力干涉導致(即使還沒有觀測證據)。但現在有項新理論表明,「一堆」小型太空岩石擠在一起形成的引力場也足以誘發海外天體軌道反常,根本不需要假想第九行星。只能說科學家在這方面看法極分歧。



太陽系外緣是個令天文學家感到困惑的地方,迄今為止,科學家已發現超過 2300 顆尺寸不一的海王星外天體(Trans-Neptunian object,TNO),其中體積最大者就是位於古柏帶的冥王星。

而有一些 TNO 由於距離太陽過遠,以至於受海王星或其他行星引力影響的結果相當不明顯,被戲稱為「超然於世外」的獨立天體,最著名例子或許是小行星編號為 90377 的賽德娜(Sedna)。

賽德娜於 2003 年 11 月 14 日由天文學家布朗(加州理工學院)、特魯希略(雙子星天文臺)及拉比諾維茨(耶魯大學)共同發現,是目前太陽系最遙遠的天體之一(與太陽的距離是冥王星與太陽距離的 20 倍),比大部份長週期彗星都還遠,公轉週期長達 11,400 年。

▲ 海外天體賽德娜想像圖。(Source:NASA

2016 年,加州理工學院行星天體物理學家康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)與「冥王星殺手」天文學家麥克·布朗(Mike Brown)提出「第九行星」概念,認為包括賽德娜在內的超然海外天體都可能被第九行星擾動,因而更不受海王星引力場控制,最後跑得越來越遠。

此外,有幾個古柏帶天體(KBOs)以相同角度傾斜,自成一個異於行星軌道面的公轉軌道平面,唯有遙遠第九行星的強大引力能和太陽抗衡,對這些外緣天體塑造另一番局面。

但也有另一大派學者不認同第九行星假說。來自科羅拉多大學波德分校(CU-Boulder)的天體物理與行星科學家 Ann-Marie Madigan 及研究生 Jacob Fleisig,於美國天文學會會議上提出無需第九行星也能解釋外太陽系異常現象的新理論。

首先,你可以將太陽系所有天體的軌道想像成時鐘上的分針、秒針與時針,小天體軌道好比秒針,公轉速度較其他大型天體快;而新模型模擬發現,當海王星之外的小天體受海王星引力拖曳,因速度快而塞車大量堆積某側時(類似滾雪球效應),集結的重力場就足以干擾較大天體的運動軌跡,使之變得不尋常。

若新理論正確,則代表太陽系沒有第九行星,但可能有數千個小型、尚未被發現的天體正在太陽系邊境巡航中。

康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)接受《Popular Mechanics》採訪時表示,確實只要有足夠強大的引力,誰都可以將任何天體從海王星的擁抱中拖出來,問題是,目前所有觀測數據都表明古柏帶內所有天體質量加總起來不到地球質量的 1~10%,而想干擾那些軌道異常的天體,質量至少要達地球的 5~10 倍。

總之,現在無論是質量比地球大 10 倍的第九行星,還是團結力量大的一堆太空岩石,都沒有一個已經被找到。天文學家正在競賽看哪個理論才是正解。

(首圖來源:NASA

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