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本來想找太陽系第九大行星,結果卻找到了這些

卡內基科學研究所的「星探」Scott Sheppard團隊又雙叒叕出幺蛾子了……為了尋找傳說中的第九大行星Planet X,Sheppard團隊最近又發現了一顆非常遙遠的新天體2018 VG18[1]。

箭頭所指為新發現的2018 VG18,它在背景天體沒有移動的情況下,在這兩張圖之間發生了移動 | Scott S. Sheppard/David Tholen

存在第九大行星?

2003年,加州理工大學的麥克·布朗團隊(就是後來把冥王星踢出九大行星的那位大佬)發現了直徑約1000公里的矮行星Sedna,不僅軌道極其橢圓,而且距離太陽很遠,即使是近日點也遠遠大於冥王星到太陽的距離了,當時的人們以為Sedna是一個另類。

然而到了2012年,Trujillo和Sheppard團隊又發現了直徑500公里左右、軌道也一樣奇特的2012 VP113;還進一步發現,Sedna和2012 VP113的軌道在近日點附近有聚攏趨勢。這一成果於2014年發表於《自然》雜誌[2]。

這一發現意味著這兩個天體可能受到了某種「拉力」的影響,而Trujillo和Sheppard團隊可能是最早意識到外太陽系可能有個尚未發現的巨大天體存在的團隊。

再然後,到了2016年,Batygin和布朗團隊[3]一口氣分析了6顆海王星外大天體的軌道——Sedna,2004 VN112,2007 TG422,2010 GB174,2012 VP113,2013 RFS98。然後發現,這6個大天體也並沒有完全在「亂飛」,還是在近日點附近有聚攏趨勢——這就不太可能是巧合了。

6個大天體在近日點附近有聚攏趨勢 | nagualdesign/Wikimedia Commons

於是他們大膽推測,可能是一個之前未被發現的遙遠的巨行星的引力在影響這些天體的軌道——這個行星被稱為Planet X或者Planet Nine,也就是「第九大行星」。Batygin和布朗團隊通過估算認為Planet X質量約有10 個地球質量,平均距離約為海王星到太陽的20倍,軌道周期約1-2 萬年。

但這只是理論上的存在而已,壓根就沒有被觀測到過。為此,卡內基研究所的Sheppard、夏威夷大學的Tholen、北亞利桑那大學的Trujillo等天文學家們(當然也有麥克·布朗團隊)都緊鑼密鼓地投入了巡天搜索(翻來覆去還是他們幾個……)。

但,反正直到現在,他們還沒有找到傳說中的Planet X。

意外收穫卻不少

但在這一搜尋過程中,「星探」Sheppard——作為一個在2000-2011年間帶領團隊一共發現了40多顆超級小的木星衛星,是同時期其他所有團隊加起來的四倍多;還發現過一眾土星、天王星、海王星的衛星和其他外太陽系天體的男人——和他的同事們一起收穫了不少副產品,其他團隊也是。例如:

2016年3月,邁克·布朗團隊宣布新發現了一顆柯伊伯帶天體uo3L91,軌道依然有聚攏趨勢(圖3)。

發現柯伊伯帶天體uo3L91 | Twitter:@Mike Brown

2016-2017年期間,當Sheppard小組在Planet X可能出現的區域里搜尋的時候,意外發現木星剛好也在他們的搜尋範圍附近,於是他們順便搜尋了一下木星的新衛星,然後,一下子發現了12個[4],一下子又把木星衛星的數目刷新到了79顆!

Sheppard小組順便發現了12顆木星的衛星 | 原圖:DTM, Roberto Molar Candanosa;漢化:作者

今年10月,Sheppard團隊宣布新發現了一顆距離太陽約80個天文單位的小天體2015TG387,軌道也有聚攏趨勢。這顆天體昵稱「The Goblin」(哥布林,一種傳說中的鬼怪),因為它第一次被觀測到是在快到萬聖節的時候[5]。

小天體The Goblin | Carnegie Institution for Science

然後最近,Sheppard團隊又宣布新發現了一顆非常遙遠的天體2018 VG18。這顆天體直徑約500 公里,略有粉紅色調,這通常和富含冰的物體相關,雖然卡耐基研究所並沒有詳細介紹相關觀測細節,但總的來說,目前為止的特徵都平平無奇。

發現2018 VG18 | Scott S. Sheppard/David Tholen

2018 VG18的獨特之處在於它特別遠——距離太陽約120個天文單位(1個天文單位相當於1個平均日地距離)——是人類目前發現的位於太陽系中的距離太陽最遠的天體,也是目前發現的第一個距離太陽超過100個天文單位的太陽系天體。如果你對120個天文單位沒啥概念的話,冥王星的軌道大約是34個天文單位,柯伊伯帶大致位於30-50個天文單位範圍,而之前發現的最遠的天體,則是麥克·布朗團隊2005年發現的鬩神星,約有96個天文單位。也正因為如此,Sheppard小組給2018 VG18取了個昵稱叫「Farout」,可能可以翻譯成「遠遠」?

2018 VG18距離太陽約120個天文單位 | Roberto Molar Candanosa/Scott S. Sheppard/Carnegie Institution for Science

不過,除了距離、大小和色調之外,Sheppard小組表示目前對這顆天體的其他情況可以說是一無所知。2018 VG18的軌道會不會和之前的6顆海王星外大天體的軌道一樣在近日點附近有聚攏趨勢呢?或者說,2018 VG18的軌道會不會也被第九大行星的攝動所影響呢?現在還完全不知道,因為2018 VG18的軌道周期太長(可能一千多年才會繞太陽轉一圈),觀測非常困難,目前還不能確定它的具體軌道。但Sheppard小組表示,這顆天體畢竟是在Planet X的搜索區域內發現的,所以也是有可能有關係的嘛,但還是要等確認了軌道之後才能知道到底有沒有關係。

2018 VG18的藝術化意象 | Roberto Molar Candanosa/Carnegie Institution for Science

別說,這顆傳說中的第九大行星還真是個寶藏之星——科學家們在尋尋覓覓的途中,就已經收穫了太多,而且還會繼續收穫下去。古人說「失之東隅,收之桑榆」,追星可能也差不多吧!

作者:haibaraemily

參考資料:

[1] https://sites.google.com/carnegiescience.edu/sheppard/farout

[2] Trujillo, C. A.,& Sheppard, S. S. (2014). A Sedna-like body with a perihelion of 80astronomical units. Nature, 507(7493), 471.

[3] Batygin, K.,& Brown, M. E. (2016). Evidence for a distant giant planet in the solarsystem. The Astronomical Journal, 151(2), 22.

[4] https://carnegiescience.edu/node/2367

[5] https://carnegiescience.edu/news/new-extremely-distant-solar-system-object-found-during-hunt-planet-x

本文版權屬於原作者,未經授權謝絕轉載


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