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发现“九号行星”表弟
这张艺术家的想象图展示的是名为hd106906b的系外行星 ， 它围绕着一颗离我们约336光年远的双星运行 。 （图片：?欧空局/哈勃 ， M.Kornmesser）
一颗巨大的系外行星环绕着336光年外的双星运行 ， 这可能为解开一个离我们更近的谜团提供了线索 。
在太阳系遥远的边缘 ， 海王星之外 ， 存在着一个被称为“极端跨海王星天体”的冰天体团 ， 它们以意想不到的方式运动 。 一些天文学家认为这些天体是对一颗尚未被观测到的行星的引力作出反应 ， 这颗行星被称为“九号行星” ， 它的轨道非常非常遥远 。 另一些人则认为影响这些奇怪天体的 ， 是其他小天体累积的拉力 ， 而不是一颗大行星 。
据哈勃太空望远镜的研究人员称 ， 一颗名为hd106906b的系外行星的新发现可能有助于解释一颗行星如何被踢到太阳系的遥远边缘而不被完全弹出 。
神秘的轨道
这颗行星的大小是木星的11倍 ， 首次发现于2013年 。 然而 ， 直到现在 ， 它的轨道还是个谜 。 这是因为这颗系外行星的在惊人遥远的距离围绕其系统中心的一对恒星运行：是地球和太阳距离的730倍多 。 由于恒星在这段距离内的引力相对较弱 ， 所以行星的运行速度很慢 ， 每15000年进行一次公转 。
哈勃太空望远镜的测量使研究人员能够描述这个蜗牛一般缓慢的行星轨道 。 他们发现轨道被拉长并以一个奇怪的角度倾斜 ， 并且位于环绕这对双星的尘埃碎片盘外 。
加州大学伯克利分校（University of California ， Berkeley）的天文学家、研究负责人阮明治（Meiji Nguyen）在一份声明中说：“为了突出这一现象的奇怪原因 ， 我们只要看看我们自己的太阳系 ， 就能发现所有行星大致位于同一平面上 。 ”如果木星恰好与其他行星围绕的平面倾斜30度 ， 那就太奇怪了 。 这就提出了各种各样的问题 ， 关于HD 106906 b是如何最终形成如此倾斜的轨道的 。 ”
【天文|天文突破！“九号行星”的表弟终于找到了】艺术家绘制的九号行星 ， 一个比地球大10倍的世界 ， 可能在遥远的外太阳系中尚未被发现（图片：加州理工/R. Hurt(红外线过程分析研究中心IPAC))
通往九号行星之路
以下是科学家们认为可能发生的事情：这颗系外行星形成时离它的恒星非常近 ， 甚至比地球离太阳更近 。 不过 ， 随着时间的推移 ， 阻力导致系外行星的轨道衰变 ， 这将使它更接近其宿主恒星 。 不过 ， 它非但没有撞上这对恒星 ， 它们的复杂引力 ， 反而把这颗系外行星踢到一个新的轨道上 ， 这个新轨道将它带到遥远的太空 。 这样的轨道本来可能会使这颗系外行星超出其主星的引力范围 ， 将其完全踢出星系 。 但在合适的时刻 ， 另一颗恒星靠近这个系统经过 ， 稳定了这颗系外行星的轨道 ， 并防止它被弹出 。
如果九号行星存在的话 ， 类似的事情可能在我们自己的太阳系中也发生过 。 这颗假想中的行星可能是在靠近太阳的地方形成的 ， 结果却被木星的引力踢向了太阳系的边缘 。 一颗经过的恒星可能把九号行星从木星推向太阳系的内行星 ， 从而使它免于被完全喷射出去 。 Gaia项目是欧洲航天局的一项工作 ， 它正在努力构建一张随时间变化的银河系三维地图 ， 这将有助于识别太阳系历史早期可能发生的恒星相互作用 。
加州大学伯克利分校的研究人员保罗·卡拉斯在声明中说：“这就好像我们有一台时光机器 ， 让我们自己的太阳系可以追溯到46亿年前 ， 看看当我们年轻的太阳系处于动态活跃状态 ， 所有事物都被推挤和重新排列时 ， 可能会发生什么 。 ” 。
这颗新的系外行星给天文学家提供了暗示 ， 告诉他们可能存在的九号行星身上应该能发现什么特征 。 如果它跟hd106906b有任何相似之处的话 ， 它的轨道也应该具有一个奇怪的倾斜度 。 天文学家还计划更仔细地研究hd106906b本身 ， 试图了解它是如何形成和在哪里形成的 。
相关知识
九号行星 ， 有时被错误地称为行星X ， [4][5][6]太阳系外部区域中的一个假想行星 。 [2] [1]它的引力效应能够解释一组极端的外海王星天体（eTNOs）轨道的异常聚集 ， 这些海外天体与其环绕的太阳的平均距离是地球的250倍 。 这些海外天体往往在一个扇区内尽可能的接近太阳 ， 且它们的运行轨道倾斜角度也类似 。 这些不太可能发生的天体排列方式表明一颗未被发现的行星可能在支配着已知最遥远的太阳系天体的轨道 。 [2][7][8] 尽管如此 ， 依据现有详细的观察与研究结果 ， 一些天文学家认为假想行星根本不存在 。
基于早期的考虑 ， 这颗假想超级类地行星的质量预计是地球的5-10倍 ， 且其细长轨道与太阳的距离是地球的400到800倍 。 康斯坦丁·巴特金(Konstantin Batygin)与迈克尔·E·布朗(Michael E. Brown)认为 ， 九号行星可能是木星在太阳系形成期间从其原始轨道喷射出的巨行星核 。 其他天文学家则认为这颗行星是由另一颗行星[10] 所捕获的 ， [10] 曾经是颗星际行星 ， 又或者是其形成于遥远的轨道 ， 并被流星拉入了一个偏心轨道 。 [2]
截至2020年12月 ， 尚未有九号行星的观测报告 。 [11][12]尽管诸如广域红外线巡天探测卫星(WISE)与泛星计划( Pan-STARRS)等巡天计划并未观测到九号行星 ， 但它们也并未排除外太阳系中直径类似海王星的天体的存在 。 [3][13]这些历史的巡天计划发现九号行星的能力取决于其位置与特征 。 对剩余地区的巡天计划目前正在运用近地宽视场红外探测器(NEOWISE)与8米昴星团望远镜进行观测 。 除非九号行星得到观测 ， 否则它的存在纯属推测 。 [11][14]近来 ， 已有几个替代假设被提出来解释观测到的海外天体(TNO)轨道聚集现象 。
作者：Stephanie Pappas
FY：Astronomical volunteer team
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