行星-X系外行星

伊恩·惠特克：太阳系外围是否存在一颗尚未发现的巨大行星？早在20世纪30年代冥王星被发现之前，就有人提出了这种想法。

这颗被命名为“X行星”的行星，曾被著名天文学家提出用来解释天王星轨道偏离物理学预期轨迹的原因。他们认为，这颗尚未被发现、体积是地球数倍的行星的引力可能是造成这种偏差的原因。

这个谜团最终在 20 世纪 90 年代通过重新计算海王星的质量得到了解释，但随后在 2016 年，加州理工学院的天文学家康斯坦丁·巴特金和迈克·布朗提出了一个关于可能存在第九行星的新理论。

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他们的理论与柯伊伯带有关，柯伊伯带是位于海王星之外（包括冥王星）的一条由矮行星、小行星和其他物质组成的巨大带状区域。

许多柯伊伯带天体——也被称为海王星外天体——已被发现围绕太阳运行，但与天王星一样，它们的运行方向并非始终如一。巴特金和布朗认为，一定存在某种引力强大的天体影响着它们的轨道，并提出第九行星可能就是原因之一。

这与我们月球的情况类似。月球绕太阳公转一周需要365.25天，这与它们之间的距离相符。然而，由于地球的引力作用，月球也绕地球公转一周需要27天。

从外部观察者的角度来看，月球因此呈现螺旋运动。同样，柯伊伯带中的许多天体也显示出，它们的轨道不仅受到太阳引力的影响。

尽管天文学家和空间科学家最初对第九行星理论持怀疑态度，但随着观测技术的日益强大，越来越多的证据表明，海王星外天体的轨道确实不稳定。正如布朗在2024年所说：

“我认为P9不存在的可能性非常小。目前还没有其他解释可以说明我们观察到的现象，也没有其他解释可以说明我们在太阳系中观察到的由P9引起的其他无数种效应。”

例如，2018 年，宣布发现了一颗新的绕太阳运行的矮行星候选者，名为 2017 OF201。该天体直径约为 700 公里（地球大约是它的 18 倍），轨道呈高度椭圆形。

这种围绕太阳缺乏大致圆形轨道的现象表明，要么是它生命早期受到撞击而走上了这条轨道，要么是受到了第九行星的引力影响。

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理论存在的问题

另一方面，如果第九行星真的存在，为什么至今无人发现？一些天文学家质疑柯伊伯带天体的轨道数据是否足以支持对其存在做出任何结论，同时，人们也提出了其他解释，例如碎片环的影响，或者更奇特的设想——小型黑洞。

然而，最大的问题在于，我们对太阳系外围天体的观测时间还不够长。例如，天体2017 OF201的轨道周期约为24000年。

虽然可以在短短几年内确定物体绕太阳运行的轨道，但任何引力效应可能需要四到五圈才能注意到任何细微的变化。

柯伊伯带新天体的发现也对第九行星理论提出了挑战。最新的发现是2023 KQ14，它是由位于夏威夷的昴星团望远镜发现的。

它被称为“塞德诺天体”，这意味着它大部分时间都远离太阳，但仍处于太阳引力影响的广阔区域内（该区域距离太阳约5000天文单位，1天文单位是地球到太阳的距离）。由于该天体被归类为塞德诺天体，海王星的引力对其几乎没有影响。

2023 KQ14 距离太阳最近的点约为 71 天文单位，最远点约为 433 天文单位。相比之下，海王星距离太阳约为 30 天文单位。

这个新发现的天体也拥有非常椭圆的轨道，但它比2017 OF201更稳定，这表明没有大型行星（包括假想的第九行星）对其运行轨迹产生显著影响。如果第九行星确实存在，那么它距离太阳的距离可能超过500天文单位。

对第九行星理论而言，更糟糕的是，这是第四颗被发现的塞德诺型天体。其他三颗也都拥有稳定的轨道，这同样表明，任何所谓的第九行星都必定距离地球极其遥远。

尽管如此，仍然存在这样一种可能性：柯伊伯带中可能存在一颗巨大的行星，它影响着天体的轨道。

但即便是无人太空旅行，天文学家寻找这类行星的能力仍然受到一定限制。根据美国宇航局“新视野号”探测器的速度估算，航天器需要118年才能到达足够远的距离去发现它。

这意味着我们仍需依靠地面和太空望远镜来探测天体。随着观测能力的不断提升，新的小行星和遥远天体不断被发现，这将逐步揭示宇宙中可能存在的更多奥秘。因此，请密切关注这片浩瀚的太空，让我们拭目以待未来几年将会发生什么。

伊恩·惠特克，诺丁汉特伦特大学物理学高级讲师