九号星球可能永远不存在 - 一块巨大的碎片可能潜伏在海王星之外

时间:2019-07-20 责任编辑:闫繇勰 来源:澳门拉斯维加斯 点击:21 次

在过去的二十年中,天文学家发现了一些超出海王星轨道的远处物体,这些物体表现出令人难以置信的奇怪轨道。 根据2016年发表的一项具有里程碑意义的研究,他们指出存在一个大型的假设世界,后来被称为“第九行星”。

由于科学家预测它的存在,“行星九”从未被直接观察到。 虽然一些研究已经加强了这一假设,但其他研究 - 就像最近在发表的一篇论文 - 提出了其他解释。

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根据天文学杂志研究的作者 - 来自剑桥大学和贝鲁特美国大学的研究 - 由冰体组成的巨大圆盘的组合引力,其质量比地球高出十倍,可以解释奇怪的轨道。

到目前为止,其他科学家小组已经提出了类似的替代假设,这些假设集中在这种光盘的引力影响上。 然而,根据研究人员的说法,新的解释是首先考虑到奇怪轨道的重要特征,以及太阳系中八个已知行星的质量和重力。

行星九的存在被预测是因为大约30个所谓的跨海王星物体(TNO)的高度椭圆轨道 - 它们以极不可能偶然发生的方式聚集在一起。 (TNOs是指海王星轨道以外的太阳系中的任何物体,包括构成柯伊伯带的那些物体 - 一个巨大的绕着太阳运行的小物体盘。)

我们所知道的太阳系结构无法解释高度椭圆轨道。 因此,该假设描述了一个比地球大十倍的行星,它对少数TNO产生影响,这是因为它们特有的轨道聚集。

剑桥大学应用数学和理论物理系的Antranik Sefilian在一份声明中表示,“行星九假说是一个令人着迷的假设,但如果假设的第九行星存在,它到目前为止已经避免了探测”。 。 “我们想看看是否会出现另一个,不那么引人注目,也许更自然的因为我们在一些TNO看到的不寻常的轨道。”

“我们认为,不是考虑到第九颗行星,而是担心其形成和不寻常的轨道,为什么不简单地说明构成光盘的小物体的重力超出海王星的轨道,看看它对我们有什么作用?”他说过。

在对TNO的动态进行建模之后,该团队得出了他们的结论,TNO是大型的,已知的外行星和海王星以外的巨大的延伸盘。 他们说这个设置可以解释轨道的奇怪聚类。

Sefilian说:“如果你从模型中移除Planet Nine,而不是允许散布在大范围内的大量小物体,那些物体之间的集体吸引力可以很容易地解释我们在一些TNO中看到的偏心轨道。”

目前没有对研究中提出的碎片盘进行直接观测,因为我们从太阳系内部的有利位置使其难以研究。

“当观察其他系统时,我们经常研究主星周围的光盘,以推断其周围轨道上任何行星的性质,”塞菲利安说。 “问题是当你从系统内部观察光盘时,几乎不可能立刻看到整个光盘。 虽然我们没有关于光盘的直接观察证据,但我们也没有将它用于第九行星,这就是为什么我们正在调查其他可能性。“

他说:“这两件事情都可能是真的 - 可能有一个巨大的光盘和第九个星球。” “随着每个新TNO的发现,我们收集了更多可能有助于解释其行为的证据。”

来自英国谢菲尔德大学的天文学家理查德帕克说,最新的论文是对TNO奇怪轨道研究的一个受欢迎的补充,同时指出仍有问题需要回答。

他告诉新闻周刊说:“我不确定这篇文章是否真的排除了第九行星 - 作者在文章中说明了这一点 - 但它为TNO的轨道提供了另一种解释。” “这是对正在进行的辩论的一个很好的贡献,并强调我们真的需要更多的观察。”

密歇根大学的天文学家朱丽叶·贝克尔(Juliette Becker)将这项工作描述为“数学上的伟大论文”。 “作者提出的机制起作用,可以解释观察到的排列对齐,这已被作为第九行星的证据,”她告诉新闻周刊

“有一个主要问题;虽然数学运算完美,但对于文章中描述的场景,柯伊伯带需要比我们目前认为的要大得多 - 大约一百倍。因此,机制但是因为它实际上发生在我们的太阳系中,我们需要错误一百倍关于柯伊伯带中有多少物质,这是(虽然不是不可能!)不太可能。

“因此,我认为这是一个伟大的理论机制,如果我们发现柯伊伯带比目前的估计要大得多,那么值得重新审视,”她说。 “至于它对Planet Nine问题的影响,我会说它根本不会伤害Planet Nine的情况 - 我们仍然没有答案!”

本文已更新,包括Richard Parker和Juliette Becker的评论。

GettyImages-1080349388 艺术家的一个假想行星的插图。 iStock