太阳系外围潜伏着一个妖精

这可能有助于证明第九行星的存在。

我们的太阳系中发生的事情远不止你在学校学到的八颗(或者也许是九颗)行星。昨天,太空爱好者们得到了一个提醒:一个研究小组宣布发现了一颗新的矮行星,它被昵称为“地精”,位于太阳系的边缘。这颗矮行星有着奇特的轨道,可能为一个比地球大得多、潜伏在太阳系难以研究的区域——奥尔特云中的理论行星的存在提供进一步证据。

“地精”(正式名称为2015 TG387)是迄今为止在离太阳最远距离上发现的质量最大的天体。发现“地精”的巡天调查此前在相似的距离上发现了另外两个天体:赛德娜(Sedna)和2012 VP113。尽管这三个天体中每一个的近日点(轨道上离太阳最近的点)都比“地精”远,但它们离太阳最远的点也更近。

直到最近,天文学家们还没有能力研究太阳系边缘的天体。斯科特·谢泼德(Scott Sheppard)是发现“地精”的研究小组成员,他说,当他们开始寻找时,他们发现了许多天体。但其中许多天体离我们已知的巨大行星(如海王星和木星)非常近,这些大天体影响着它们的轨道。与赛德娜和2012 VP113一样,2015 TG387也太远了,不会受到它们的影响。但这三个天体在轨道上都有相似之处,都指向一个巨大的未知天体正在影响它们的轨道。

哈佛大学天体物理学家斯科特·肯尼恩(Scott Kenyon)未参与此次研究,他说:“六十年来,冥王星一直是我们的太阳系边缘。但近几年来,这一切都改变了,谢泼德的团队正在帮助我们了解太阳系的*真实*边缘。以下是关于他们最新发现的一些解答。”

2015 TG387有什么特别之处?

谢泼德说,与该团队已经发现的天体相比,“地精”的“轨道大得多,因此它离太阳的距离比赛德娜或2012 VP113更远。”这颗矮行星绕太阳公转一圈大约需要40,000年,而谢泼德的团队恰好在恰当的时机进行观测才发现了它。

谢泼德说,通常情况下,这么远的天体会受到太阳系外物体的影响。“‘地精’的特殊之处在于,似乎没有发生这种情况,”他说。利用他们已知的轨道信息,“我们进行了一系列模拟,并确定外部力量确实会稍微推拉它,”他说,“但…影响不大。”这意味着“地精”是一个完美的“探针”,可以用来观察奥尔特云中其他正在发生的事情。太阳系这个遥远的区域仍然受到太阳的影响,但我们对那里有什么知之甚少。天文学家可以观察“地精”等天体的运动,并模拟可能存在的其他影响其轨道的物体。

为什么叫“地精”?

谢泼德说,因为这个天体非常暗淡,天文学家对它知之甚少。“我们不知道它的表面是雪白还是煤黑,”他说。“因为它体型较小,不足以拥有浓厚的大气层,”他说。

谢泼德说,这个诡异的名字只是一个昵称。他的团队监测这颗天体已经有一段时间了,但在2015年万圣节前后,他们终于评估出它的轨道从未进入已知行星的范围内,因此这对他们来说意义重大。由于“2015 TG387”念起来很麻烦,他们取了字母并使用了“The Goblin”。不过,这并不是它的最终名称。“它将来需要正式命名,而这个命名…很可能将基于过去的某种神话,”他说,就像大多数天体一样。

它的发现对我们理解太阳系有什么意义?

窥探太阳系的遥远区域也能让我们了解它的过去。我们目前的理解是,行星是由围绕年轻太阳的星云物质形成的。最终,所有的尘埃和气体聚集成了我们所知的行星。但目前的模型无法解释似乎影响着“地精”及其遥远同伴轨道的理论大质量天体。

谢泼德说,如果“X行星”(它的昵称)被发现,“那将表明我们的太阳系是在一个非常混乱的环境中形成的。”这是因为它离太阳如此之远,科学家们将不得不弄清楚它怎么会出现在那里。

好吧,也许它靠近X行星。X行星是什么?

X行星,也称为第九行星,可以解释“地精”及其两个同伴的轨道。肯尼恩说,在它们离太阳和我们已知的巨大行星的距离上,人们会期望这三个天体的轨道是随机的。他未参与此次研究。但尽管它们的轨道非常偏心(意味着非圆形),但它们似乎都不是随机的。“我们希望能解释为什么它们不是随机的,”他说。

他认为最可能的假设是,在奥尔特云中存在另一颗巨大的行星,而这些天体都受到它的影响。那就是第九行星。但他表示,无论它是否存在,“地精”和其他矮行星都为我们提供了‘更好的了解四年前太阳原星云是什么样的’。”

“地精”是独一无二的吗?

2015 TG387拥有我们所知的最大轨道,但这并不意味着没有更多同类天体存在。朱尼亚塔学院(Juniata College)的物理学讲师艾莉森·埃恩哈特(Alison Earnhart)在电子邮件中告诉《大众科学》(Popular Science):“我认为大多数天文学家怀疑奥尔特云可能充满了各种各样的矮行星。”她写道,那里也可能有一些像X行星那样的大型天体。但她表示,怀疑是一回事,观测又是另一回事。“‘地精’是我们积累证据的又一大步,以证明奥尔特云中包含着什么,奥尔特云仍然是一个非常神秘的领域,因为它实在是太远了。”未参与此次研究的埃恩哈特表示,她对这一新发现感到兴奋。

谢泼德的团队仍在搜寻太阳系外围区域,寻找可能帮助我们了解该区域历史并定位X行星(如果它确实存在)的天体。谢泼德说:“目前还没有定论。”他们估计需要发现另外三个天体,使他们目前的数量翻倍,才能确定它们是否都受到奥尔特云中一个更大天体的影响。他说,他们目前正在关注几个,但这些事情需要时间。

 

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