太陽系混的最慘行星：被冥王星「上位」 至今未歸隊

天文學家猜測太陽遙遠邊緣區域隱藏著一顆巨大的行星——「太陽系第九行星」，在近期召開的科學研討會議上，專家們集思廣益，試圖用各種方法揭曉這顆神秘星球的存在。多數天文學家仍然相信，一個千載難逢的發現時機將會出現，它將改寫小學教課書內容。日本東京大學天文學家Surhud More說：「每次我們太空勘測時，都有可能拍到太陽系第九行星。」

「第九行星」——被認為潛伏在海王星軌道之外的假設天體，目前科學家繼續搜集該星球存在的間接證據，但是迄今沒有任何望遠鏡觀測到它的存在。美國加州理工學院天文學家邁克爾·布朗(Michael Brown)是第九行星假說的支持者，他表示，自己對未來某人發現第九行星持「永遠樂觀態度」，但是我們有理由相信，如果存在第九行星，那麼現有的天文台可能根本觀測不到。在近期加州理工學院召開的一次研討會上，20多位物理學家聚集在一起共同分享最新新聞信息，並討論更有創意的搜索方式。

首次發現第九行星的證據可追溯至2014年，當時發現一顆小行星，進一步觀察顯示多顆冰凍星球在柯伊伯帶外側運行，它們很可能遵循環繞太陽的同一軌道。卡內基科學研究所天文學家斯科特·謝潑德(Scott Sheppard)說：「如果有某顆天體處於同一軌道，它環繞太陽運行，勢必會引力吸引其它小型天體環繞太陽運行。」

兩年之後，布朗和他的同事進行了一項特殊預測，他們將這顆行星稱為「perturber」，分析它的質量應當是地球的5-20倍，處於一個橢圓狀軌道運行，它與太陽的距離是地日距離的數百或者一千倍。

在第九行星的軌道位置，空間變暗的速度快得驚人。行星距離增至兩倍，其昏暗度將增大至16倍，照射陽光強度減弱了4倍，行星的光線返回至觀測角度，強度再次減弱4倍。第九行星與太陽之間的距離是600個天文單位(1個天文單位是指地球和太陽之間的距離)，其亮度比海王星(距離太陽30個天文單位)昏暗160000倍，如果第九行星距離太陽1000個天文單位，那麼它比海王星昏暗100萬倍。美國賓夕法尼亞州大學天文學家凱文·盧曼(Kevin Luhman)說：「如果第九行星距離太陽1000個天文單位，就像間隔一面牆壁，科學家將很難觀測到它的存在。」

這就是為什麼從地球角度觀測第九行星非常困難的原因，布朗和謝潑德帶領研究小組通過夏威夷島斯巴魯望遠鏡觀測第九行星。斯巴魯望遠鏡具有廣域觀測視角，幫助研究人員觀測一個潛在搜索區域，在過去的兩年時間裡，每支研究小組每年花費大約一周時間進行觀測，在極佳天氣狀況下，理論上可以觀測到令科學家頗感興趣的太空區域，但是多風和多雲夜晚，將破壞觀測結果的精確性。

即使天文學家很快覆蓋搜索區域，從宇宙廣袤空間角度來講，糟糕的運氣會使天文學家很難發現第九行星。或許它迷失在銀河系的光污染之中，或者隱藏在一顆明亮的恆星強光之中。布朗說：「當我想到這種可能性時，我晚上就睡不著覺，更糟糕的是，它可能屬於軌道的一部分，在距離1000個天文單位的『牆壁』之外，期待它抵達近地點位置可能需要數千年時間。」

因此，科學家需要備份探測計劃，一種方法是尋找該行星應當直接釋放的熱量，盧曼通過對比分析2014年的紅外數據，基本上排除了任何比氣態巨行星更大、溫度更高行星存在的可能性。但是物理學家預測稱，體積更小、溫度更低的第九行星將在光譜毫米部分發光。第九行星周圍的恆星光線很暗，所有布朗的噩夢發生可能性非常小。最重要的是，這種光線與反射光不同，只有在單程太空旅行中才能出現。

美國伊利諾斯大學宇宙學家吉爾伯特·霍爾德(Gilbert Holder)指出，目前在南極洲和智利使用的毫米望遠鏡如果在搜索區域中進行掃描，可用於探測神秘的第九行星。然而，這些勘測設備正在忙於繪製宇宙微波背景輻射(CMB)，因此它們並不一定在正確的時間指向正確的方向。霍爾德正在等待下一代宇宙微波背景輻射實驗，他初步計算估計這個實驗將在1000個天文單位內發現一顆和地球大小接近的行星。他說：「一旦該區域被打開，第九行星將無處可藏。」

然而，發現第九行星的那一美好時刻仍是未來十年之後的事情，耐心較少的人們懷疑，第九行星的跡象是否可能隱藏在今天的數據資料之中。除了用毫米光線發光之外，這顆預測行星還會輕微改變軌道路徑。例如：它的引力作用將對鄰近氣態巨行星運行軌道產生影響，即使在50億公里長的軌道上也可能產生幾十米的軌道偏離。

在跟蹤分析「卡西尼」探測器穿過土星系統10年之後，基於大量的勘測數據，一些研究人員認為，土星軌道與他們的模型預測有所不同。哈佛史密森天體物理學中心天體物理學家馬修·霍爾曼(Matthew Holman)說：「土星軌道似乎在向人們揭曉第九行星存在的秘密，如果你將一顆行星放在太陽系外側位置，它的存在將很好地解釋土星軌道運行。」據了解，他將土星軌道模型與卡西尼觀測數據進行了對比分析，發現了一些重要線索。

但是美國宇航局噴氣推進實驗室的研究人員不同意該觀點，該實驗室運行著太陽系精密調諧模型，每當卡西尼探測器點燃推進器或者進行另一次行星飛越時，探測器的速度和位置的記錄都充滿了不確定性。每個模型處理這些誤差源的方式都不盡相同，噴氣推進實驗室的演算法表明，有足夠的環境雜音掩蓋任何所謂的第九行星信號。

既然「卡西尼」任務已經結束，最終的答案可能還得等待更精準的感測器，另一個研討會講解了利用一種類似於智能手機加速感應器網路，如何繪製整個太陽系的引力圖。美國噴氣推進實驗室物理學家Makan Mohageg認為，一組原子冷卻到它們像波浪一樣的運動程度，就能起到一定作用。兩個波狀物質包之間干擾對於運動極為敏感，Makan Mohageg表示，基於這項技術，可在軌道中放置3-4個感測器，能夠探測到未知的引力干擾源。據悉，今年5月，Makan Mohageg和同事將一個測試設備發送至國際空間站。

即使神秘的第九行星不存在，對其展開搜索活動也會獲得其它意外發現。謝潑德將很快發現木星的小型衛星(在某些情況下，是重新發現)。他在與布朗合作的斯巴魯望遠鏡勘測任務中，通過定位閃爍的恆星，繪製了銀河系周圍的暗物質光暈。

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