现代太阳系宁静地旋转着，行星似乎被锁定在围绕太阳的永恒轨道上。但情况并非总是如此。这种宁静似乎是在经历了一段行星碰撞的角斗士时期后才出现的——在这个时期，巨行星相互碰撞，可能还将至少一个竞争对手逐出了宇宙竞技场。
研究人员花费了数年时间搜寻太阳系，试图找到关于那个相对混乱的时期如何发生的线索。在遥远岩石星体的一个不起眼星团中，西南研究所的行星科学家大卫·内斯沃尼（David Nesvorny）发现了一个象征性的血迹，暗示着一次具体的冲突：海王星与一颗未知行星之间的一场争斗，海王星在这场争斗中获胜。他的分析发表在十二月下旬的一篇尚未经过同行评审的出版物中，进一步支持了太阳系曾经拥有比现在更多的行星的观点。
“为了在模拟中让这批遥远的物体显现出来，”俄克拉荷马大学行星科学家、未参与此项研究的内森·凯布（Nathan Kaib）说，“似乎‘你真的需要一颗行星来把[海王星]甩开’。”这意味着，理论上，在远古时期，至少有一颗额外的行星围绕太阳运行，对海王星造成了巨大的影响。
研究人员可以通过研究当前已知的一批冰球——柯伊伯带——来了解四十五亿多年前发生的事件。这些冰冻物体从海王星轨道附近开始向外延伸，亿万年来一直按照自己的轨迹运行，对大多数行星的戏剧性事件不为所知。
例外情况是附近的海王星，它的轨道与许多柯伊伯带天体（KBOs）的轨道同步，包括冥王星。这种同步是通过海王星微妙的引力摄动产生的，而正是这种摄动本应阻止那些KBOs的形成。但由于冥王星及其同伴的存在，研究人员在20世纪80年代和90年代意识到，海王星最初的轨道可能比现在更靠近太阳10%到20%，后来才向外滑动（在冥王星及其同伴已经和平形成之后）。
但它是如何迁移的呢？一个早期的想法是，它在与小天体频繁碰撞的结果下平稳地向外螺旋运动，但一些观测结果暗示着一种更剧烈的重排：在太阳系形成的最初数百万年里，几次近距离碰撞可能将行星弹射到新的椭圆轨道上。行星科学家委婉地将这个灾难性的时期称为“不稳定性”。
为了更好地了解海王星在“不稳定性”期间发生了什么，内斯沃尼将注意力集中在过去十年左右发现的一批约数十个KBOs上。它们的轨道穿过柯伊伯带的外围，但真正让它们特殊的是它们的轨道相对于太阳系的扁平面倾斜了大约十度——这是某种东西将它们推出去的迹象。内斯沃尼说：“如果你有特定的轨道，就很难改变它的倾角。”
根据内斯沃尼的新模拟，这种“某种东西”很可能是一颗以一种恰到好处的轨道——介于完美圆形和更严重压扁的椭圆形之间——向外滑行的海王星。其他情景未能将这批KBOs安排在正确的位置，并具有正确的倾斜度。
要让海王星以这种精确的方式移动，需要一次严重的撞击，很可能是一次与另一颗质量相当的行星的近距离接触。先前的研究包括内斯沃尼的研究表明，早期太阳系最初拥有比我们现在已知的木星、土星、天王星和海王星更多的巨行星，如果所有行星轨道都曾经历过混乱，这种情况就更有可能发生。凯布说：“如果你有不稳定性，你丢失行星的可能性会大大增加，而不是保留你最初的四颗。”
当内斯沃尼在模拟中运行一个拥有第三颗冰巨星（除了天王星和海王星）的假设太阳系版本时，一切都吻合了。如果那颗神秘的巨星与海王星近距离碰撞，海王星的轨道会随着向外移动而拉长，从而使KBOs带具有10%的独特倾角。证据是间接的，但很有说服力。
他说：“这就是科学。”“你永远无法确定事情，但对我来说，这已经足够引人入胜了。”
由于海王星在这次遭遇中幸存下来，那颗额外的冰巨星很可能被逐出了太阳系，在银河系的黑暗中漂泊。然而，如果它受到的踢力不足以完全摆脱太阳的引力，它可能会停留在比今天海王星的距离远30倍的地方——这恰好是某些天文学家预测的“第九行星”的位置。凯布说，在模拟中，被驱逐的行星只在大约5%的时间里存在，但这绝不是不可能的几率。
内斯沃尼表示，更好地理解年轻行星之间可能的碰撞，仅仅是更详细地绘制太阳系未受干扰的外围区域。这项任务将是即将到来的薇拉·鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory）的一个主要目标，该天文台预计将于2023年开始科学运行。
他说：“因为我们有柯伊伯带，”他解释说，“弄清楚发生了什么不应该太难。”
