第九大行星真的存在嗎？

06年的國際天文學大會上，天文學家以絕對多數通過決議將冥王星降級為「矮行星」，從此太陽系只有八大行星。然而時隔10年，今年1月，美國科研人員指出「第九大行星」理論上可能存在。那麼第九大行星究竟存在嗎？到底是什麼原因導致我們的觀念不斷的變化？

我們把時光倒流到十九世紀。1821年，布瓦爾（AlexisBouvard）出版了天王星(Uranus)的軌道表，但隨後的觀測顯示出的實際軌道與表中的位置有越來越大的偏差，這使得布瓦爾假設有一個攝動體存在。1846年，法國工藝學院的天文學教師奧本·勒維耶，在得不到同行的支持下，以自己的熱誠獨立完成了海王星位置的推算。並在同年9月由柏林天文台的學生達赫斯特發現了海王星(Neptune)，與勒維耶預測的位置相距不到1°。這是迄今為止唯一利用數學預測而非有計劃的觀測發現的行星。

海王星(Neptune)圖片來源：維基百科

然而十九世紀末天文學家根據對海王星的進一步觀察推測應有其他行星攝動天王星軌道。於是乎在1906年羅威爾天文台的創辦者帕西瓦爾·羅威爾（Percival Lawrence Lowell）踏上了搜索第九大行星——X行星的征程。最終於1930年由克萊德·湯博（Clyde Tombaugh）發現冥王星(Pluto)。

（人們一直以來想要尋找的Planet X）圖片來源：維基百科

冥王星自打30年代被發現以來，日子過的很舒服，作為九大行星之一而家喻戶曉。然而隨著觀測技術於手段的進步，從2000年起，在太陽系邊緣、海王星外側的柯伊伯帶(Kuiper belt objects)中不斷發現新天體，其個頭越來越大，特別是2005年發現的鬩神星(136199Eris)，當時被認為比冥王星更大。（事實上去年的飛掠冥王星「新視野」號(New Horizons)證實我們把冥王星估算小了）

於是2006年8月24日在布拉格舉行的第26屆國際天文學聯合大會上，以絕對多數通過決議5A-行星的定義，決議6A-冥王星級天體的定義，冥王星從此被視為是太陽系的「矮行星」（dwarf planet），編號為134340。

(冥王星Pluto)圖片來源：維基百科

在此附上行星的定義：

1、必須是圍繞恆星運轉的天體；

2、質量必須足夠大，來克服固體引力以達到流體靜力平衡的形狀（近於球體）；

3、必須清除軌道附近區域，公轉軌道範圍內不能有比它更大的天體。

事實上冥王星因為公轉軌道與海王星軌道相交而被降級。

事情發展到這似乎可以告一段落了，因為貌似人們已經開始向著更深的宇宙觀測了，哈勃超深場，宇宙微波背景輻射圖，暗物質，暗能量……不過事實悲哀的告訴我們，哪怕對於太陽系我們也是知之甚少（事實上對地球我們又有多麼了解呢？）

（MikeBrown (left) and Konstantin Batygin，事實上就是Brown團隊05年發現的Eris把冥王星踢出了行星隊伍）

圖片來源：《Science》

然而僅僅過去10年，今年的1月20日美國加州理工學院的邁克·布朗(Michael E. Brown)和康斯坦丁·巴特金(Konstantin Batygin)在《The Astronomical Journal》發表他們的研究成果，根據Trujillo和Sheppard團隊在2014研究的成果上，宣布發現太陽系柯伊伯帶中6顆天體的運行軌道異常，這6顆天體雖然以不同速率運轉，但其運行軌道卻擁有相同的傾角，且朝向太陽的角度相近，而自然條件下碰巧出現這一情況的幾率只有1/14000（0.007%）。在排除其他可能性後，這兩位天文學家認為，造成這種現象的原因可能是一顆未知行星在背後默默地發揮引力影響。

（The orbit of Sedna (red) set against the orbitsof Jupiter(orange), Saturn (yellow),Uranus (green),Neptune (blue), andPluto (purple)）

圖片來源：維基百科

甚至就算排除引力的證據，作為塞德娜(Sedna)（太陽系內目前已知的距離太陽最遙遠的星體）的發現者，布朗表示Sedna的12000公轉周期表明除非是場a freak accident（罕見的意外），否則有很大可能是有個10倍質量於地球的行星。當然他也指出，儘管那個星體的很大，但是按照現在定義，仍有可能被列為矮行星，因為其可能不能清空自己的軌道。

但是無論這個結論的正確性，天文學家還是給出了這個星體的大致參數:

質量約為冥王星的4500倍，地球質量的10倍；

與太陽之間的平均距離約為320億千米，遠日點約為1600億千米；

這顆未知行星環繞太陽一周需時1至2萬年。

圖片來源：《Science》

那麼接下來的事情就是去調用世界上最先進的望遠鏡去觀測了，畢竟上面說了半天一切都還是紙上談兵，天文學家們有很多想法，但由於根據計算結果該星體軌道的高度離心，我們只能寄希望於其在遠日點停留的那段時間對其進行觀測。然而天文學家又遇到的一個問題就是目前可用的望遠鏡的視野大多很小(莫名奇妙的想起了最近的FAST)，要在目前推測出來的那麼大範圍內進行觀測無異于海底撈針，難度之大可以想像。

不過好消息是就在上個月5號日本人宣布將使用日本國立天文台位於美國夏威夷島的昴星望遠鏡由一支國際團隊對選定的觀測區域進行初步觀測。整個觀測預計持續5年，對最可能的兩個區域進行搜索。

(The 8-meter Subaru Telescope atop Mauna Keain Hawaii has a large field of view—enabling it to search efficiently forPlanet X.)圖片來源：《Science》

也正如Brown所言：」no one will really believe in thediscovery until Planet X itself appears within a telescope viewfinder.」現在下個結論還太早了，不過我覺的也從另一個角度證明了宇宙的奇妙無窮，永遠不知道它會給你帶來怎樣的樂趣和快感。10年前自己的發現殺死了冥王星(Killing Pluto was fun, but this is head andshoulders above everything else.--Mike Brown, Caltech)，10年後又是由自己找到了X-planet存在的evdience.其實也讓人感覺到天文事業的前路漫漫，這個最古老的學科在經歷了幾千年的發展後哪怕是對太陽系的了解卻還是顯得的知之甚少。

最後上一張NASA的圖片總結人們觀測Planet-X的歷程

本文參考了維基百科，百度百科和知乎上的一些觀點

另附MikeBrown &Konstantin Batygin論文在《Astronomy and Astrophysics》的網址http://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2016/03/aa28227-16/aa28227-16.html

以及《Science》關於他們的報道:http://www.sciencemag.org/news/2016/01/feature-astronomers-say-neptune-sized-planet-lurks-unseen-solar-system?utm_content=buffer78cba&utm_medium=social&utm_source=twitter.com&utm_campaign=buffer

※「第九大行星」真的存在嗎？新的太陽系普查又添疑雲
※第九大行星的存在有了新證據 推測其如火星大小！
※神秘的太陽系第九大行星：根本不存在
※太陽系最後一個偉大發現：冥王星外存在「第九大行星」
※太陽系發現新的「第九大行星」？
※新思路證明第九大行星確實存在！改變了海王星外天體的運行軌跡
※神秘的第九大行星真的存在？科學家可能找到證據啦
※太陽系第九大行星？它可能是一顆被捕獲的系外行星！
※第九大行星其實是太陽「偷」來的
※關於第九大行星我們知道什麼？
※第九大行星是否存在？科學家：找到兩個「在場證明」！
※第九大行星確實存在？質量是地球的10倍
※冥王星被除名恢復行星無望 太陽系第九大行星找到了
※神秘的第九大行星可能是外星人送給太陽系的嗎？
※太陽系第九大行星？它可能是一顆被捕獲的系外行星
※太陽系行星軌道為啥會有傾角？這可能與「第九大行星」有關
※太陽系九大行星真的存在？科學家找到證據了！
※科學家在第九大行星和衛星上，一起尋找是否存在生命
※冥王星的後裔？可能重歸九大行星的時代？