太陽系裡或許並不存在第九行星

在太陽系外側某處，在海王星的軌道之外，事情有點失控。某些天體的軌道超出了預期，我們卻不知道為什麼。

備受歡迎的假說是，名為Planet Nine第九行星的看不見的天體在搗鬼；天文學家急切地想要揪出這顆行星。但今年早些時候，物理學家提出了一種他們認為更合理的替代解釋。

根據英國劍橋大學的天體物理學家Antranik Sefilian和黎巴嫩貝魯特美國大學Jihad Touma的說法，軌道擺動可能是由一些較小的柯伊伯帶或外-海王星的天體(TNOs)的綜合引力所引起的，而非某個大天體。

如果這聽起來很熟悉，那是因為Sefilian和Touma不是第一個提出這種想法的人 ——但他們首先通過計算解釋了奇怪軌道的重要特徵。

Planet Nine猜想最早在2016年被公之於眾。研究柯伊伯帶地區矮行星的天文學家注意到，幾個TNO「脫離」了太陽系天然氣巨行星強引力的影響，並且有著與柯伊伯帶其餘部分天體迥異的環狀軌道。似乎存在某個東西將它們拉到了所在位置。根據模型，那應該是一個巨大的、迄今為止未被發現的天體。

到目前為止，未知行星仍然未知——這倒不奇怪，因為尋找隱藏在遙遠暗處的天體本來就非常困難。但一無所獲促使科學家尋求其它的備用解釋。

「Planet Nine說是一個令人著迷的假設，但如果一直找不到它，那最好別把雞蛋放到一個籃子里。」Sefilian在1月份公布自己的研究結果時解釋說，他們想看看是否有一個不那麼戲劇性的理論，「我們認為，如果不引入未知天體，為什麼不簡直接看看小天體是否可以造成現有的影響？」

研究人員開發了獨立的TNO計算模型，包含太陽系的幾大行星(及其引力)，以及巨大的圍繞海王星的小天體碎片環。

通過調整天體環的質量、偏心率和方向等因子，研究人員能夠創建出分離的TNO引力效應製造出的成簇環路軌道。

這解決了科羅拉多大學博爾德分校去年首次提出集體引力假說時所遇到的問題。雖然他們的計算能夠解釋分離的TNO的引力效應，但無法解釋為什麼它們的軌道都以相同的方式傾斜。

這兩個模型還存在另外的問題：為了產生觀測到的效果，柯伊伯帶至少需要幾個地球質量。

然而，目前估計，柯伊伯帶的質量僅為地球質量的4％至10％。

但是，太陽系模型，柯伊伯帶的質量應該更大；而且，Sefilian指出，很難在它內部看到全貌，所以柯伊伯帶上的小天體可能比我們看到的要多得多。

Sefilian說：「雖然我們沒有直接的觀察證據，但也沒人看到過第九行星，所以我們才去思考其他的可能性。這兩件事情都有可能是真的——可能存在一個龐大的小行星帶和第九個行星。隨著每個新TNO的發現，我們都將收穫更多的可用信息。」

他們的研究成果被發表在《天文學》上，您可以在arXiv上免費閱讀全文。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！