劉霞
自2006年國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)(IAU)將冥王星“驅(qū)逐”出太陽(yáng)系的行星家族后,盡管呼喚冥王星回歸的聲音此起彼伏,但也有不少科學(xué)家在為冥王星尋找替補(bǔ)。
2016年,加州理工學(xué)院的兩名科學(xué)家宣布,太陽(yáng)系或許存在神秘的“行星九”(Planet Nine),在尋找海王星之外的“行星X”的歷程中,這是證據(jù)最為強(qiáng)有力的一次。自此,尋找“行星九”的大戲開(kāi)始上演。
這幕大戲可謂精彩紛呈,高潮迭起,各路人馬你唱罷我登場(chǎng),提出了“行星九”可能存在的各種證據(jù)。但美國(guó)科學(xué)家提出的最新結(jié)論稱,“行星九”可能根本就不存在,證明其存在的引力拉動(dòng)作用,其實(shí)是一群月球大小天體的聯(lián)合引力。
“行星九”出場(chǎng)隨著觀測(cè)技術(shù)和觀測(cè)手段不斷升級(jí),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些距離太陽(yáng)非常遙遠(yuǎn)的極端太陽(yáng)系天體,其中包括被稱為“塞德娜”(Sedna)的矮行星?!叭履取迸c太陽(yáng)的距離差不多是日地距離(1個(gè)天文單位,約1.5億公里)的76倍——相較而言,太陽(yáng)系內(nèi)距離太陽(yáng)最遙遠(yuǎn)的行星海王星與太陽(yáng)之間的距離約為日地距離的30倍。
位于柯伊伯帶、不受海王星引力影響的“塞德娜”和其他極端天體令人費(fèi)解——科學(xué)家認(rèn)為,這些天體與由氣體和灰塵組成的原始旋轉(zhuǎn)盤聚合而成的行星、小行星和其他天體一道形成,它們?cè)?jīng)距離太陽(yáng)更近,但后來(lái),某些未知力量將這些天體中的少部分向外推到了現(xiàn)在的極遠(yuǎn)軌道。
2016年,加州理工學(xué)院的邁克爾·布朗和康斯坦丁·巴蒂金據(jù)此提出了“行星九”的存在。他們表示,假設(shè)中的“行星九”比地球大,圍繞海王星外的軌道運(yùn)行,每1.5萬(wàn)年左右繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈,與太陽(yáng)的距離絕不超過(guò)日地距離的200倍,其引力可能將“塞德娜”這樣的天體推到了現(xiàn)在的軌道。
都是小天體“惹的禍”?
不過(guò),英國(guó)《自然》雜志6月5日刊發(fā)報(bào)道稱,美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校天體物理學(xué)家安-瑪麗·麥迪根和本科生雅各布·弗萊西格在4日于丹佛召開(kāi)的美國(guó)天文學(xué)會(huì)會(huì)議上表示,“塞德娜”這樣的天體之所以會(huì)到現(xiàn)在的軌道,整個(gè)故事情節(jié)不需要“行星九”的存在,導(dǎo)致外太陽(yáng)系幾何形狀如此奇特的“幕后推手”可能是數(shù)百顆月球大小的天體,它們也在海王星外的軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行。
麥迪根和弗萊西格采用超級(jí)計(jì)算機(jī),模擬了位于海王星之外的柯伊伯帶冰凍區(qū)域內(nèi)的天體之間的相互作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),很多月球大小的天體可以具備假設(shè)中的“行星九”的影響。
他們解釋說(shuō),數(shù)百萬(wàn)年來(lái),這些月球大小的小天體的引力共同作用,影響遙遠(yuǎn)天體的軌道。小天體會(huì)像碰碰車那樣相互碰撞,偶爾導(dǎo)致某個(gè)天體移動(dòng)到非常遙遠(yuǎn)的軌道。最新模擬表明,正如一些觀察所得的結(jié)論,更大質(zhì)量的天體將被扔到最遙遠(yuǎn)的軌道上。
弗萊西格說(shuō):“是更小的天體而非看不見(jiàn)的‘行星九造成了這種情況,這些天體共同的引力會(huì)將一些天體拖入遠(yuǎn)離內(nèi)太陽(yáng)系的軌道?!逼駷橹?,天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了上述天體中的一小部分,如果該區(qū)域存在更多此類天體,或許可以解釋為何其他遙遠(yuǎn)天體以現(xiàn)有方式移動(dòng)。
加拿大國(guó)家研究委員會(huì)(NRC)赫茨伯格天體物理研究所天文學(xué)家薩曼莎·勞勒說(shuō),這項(xiàng)研究看起來(lái)“非??帷?,而且“非常有潛力”,可以解釋遙遠(yuǎn)的天體如何進(jìn)入現(xiàn)在的軌道。
麥迪根表示,他們的研究也可以解釋外太陽(yáng)系的其他一些奧秘,比如5月報(bào)道的被稱為“2015 BP519”天體的奇特軌道問(wèn)題。當(dāng)時(shí)美國(guó)密歇根大學(xué)的科學(xué)家報(bào)告說(shuō),計(jì)算機(jī)模擬表明,該天體被一顆尚未現(xiàn)身的行星牽引到“異常軌道”。新研究表明,小行星之間的引力相互作用也會(huì)將該天體踢入現(xiàn)在這樣怪異的角度。
蓋棺定論還需更可靠證據(jù)
麥迪根和弗萊西格說(shuō),如果有大量此類天體存在的證據(jù),會(huì)削弱“行星九”存在的可能性,剝奪“行星九”在這出宇宙大戲中的“主角”地位。
當(dāng)然,“行星九”的支持者不會(huì)輕易放棄。巴蒂金說(shuō),他的計(jì)算無(wú)法證明,遙遠(yuǎn)天體的引力拉動(dòng)作用會(huì)影響其他天體的軌道。
他說(shuō):“如果另一個(gè)模型可以在不借助‘行星九的情況下解釋遙遠(yuǎn)的柯伊伯帶的反常結(jié)構(gòu),那將非常有趣。但不幸的是,情況可能并非如此。”
據(jù)悉,巴蒂金和布朗正在使用昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡尋找“行星九”。昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡位于夏威夷,由日本所有,是一款8米口徑的望遠(yuǎn)鏡。它擁有足夠巨大的集光面積,以及巨大的視場(chǎng),或許能夠檢測(cè)到他們假設(shè)的“行星九”這樣一顆暗淡的天體。
研究人員稱,科學(xué)家將繼續(xù)發(fā)掘有助于回答有關(guān)外太陽(yáng)系演進(jìn)問(wèn)題的新天體?!巴馓?yáng)系起源調(diào)查”(the Outer Solar System Origins Survey)是去年12月結(jié)束的一項(xiàng)國(guó)際合作,該調(diào)查發(fā)現(xiàn)有超過(guò)840顆冰冷的天體圍繞著海王星外的軌道運(yùn)行。
“行星九”是否要退出宇宙“舞臺(tái)”?其最終命運(yùn)如何?只能等待進(jìn)一步的觀測(cè)結(jié)果,提供更扎實(shí)可靠的證據(jù),才能讓一切蓋棺定論。