推翻第九行星假說?海外天體的奇怪軌道可用「聯合引力」解釋

作者 | 發布日期 2019 年 01 月 22 日 18:35 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

第九行星是個強大而美麗的假設,能解釋某幾顆海王星外天體為何具有高離心率(狹長橢圓軌道),但科學家始終找不到第九行星,使其存在備受爭議。另一派天文學家認為我們不需要假設第九行星,最近便有新研究指出,海王星之外有個由大量小天體構成的大質量圓盤,引力聯合起來就能發揮影響力,導致部分海王星外天體出現不尋常軌道。



海王星外天體(Trans Neptunian object,TNO,簡稱海外天體)顧名思義,其運行軌道在海王星軌道之外,包括古柏帶天體(KBO)、離散盤天體、獨立天體、類塞德娜天體和歐特雲天體(ICO / OCO)等。

從 2003 年至今,天文學家已經發現約 30 個異常 TNO,它們具高離心率軌道,現有的八行星系統並無法形塑擁有這類型軌道的天體,因此美國加州理工學院行星天體物理學家康斯坦丁‧巴蒂金(Konstantin Batygin)、麥克‧布朗(Mike Brown)在 2016 年正式提出「第九行星」概念,質量約是地球 10 倍,巨大引力可牽制這些 TNO 天體。

所謂軌道離心率(e)是定義軌道形狀的重要參數,簡單來說:離心率越小的天體,公轉軌道越接近圓形,比如地球;離心率越大,公轉軌道越接近狹長橢圓形,圓形軌道:e=0,橢圓形軌道:0<e<1。

但沒有人能找到第九行星來證明。

研究第一作者、英國劍橋大學天體物理學家 Antranik Sefilian 表示,與其考慮尋找第九行星,不如更簡單假設海王星之外有一個由眾多小天體構成的大質量圓盤,集結而成的引力如何影響 TNO?

研究團隊結合該圓盤與太陽系進行電腦模擬,模型移除了第九行星,改成許多小天體散佈在廣闊圓盤區域,結果顯示:圓盤也能解釋我們看到的一些 TNO 高離心率軌道。

類似觀點還有去年 6 月科羅拉多大學波德分校天體物理學家 Ann-Marie Madigan 與研究生 Jacob Fleisig 發表的論文,該團隊稱尚有數千個未被發現的小型天體在太陽系邊境巡航。

總而言之,老話一句,在我們發現更多海外天體並做出更精確模型前,這兩種理論大概無法分出高下。新論文發表在《天文學》期刊。

(首圖來源:ESO

延伸閱讀: