如果第九行星真的存在,天文學家有很大的機會發現它。
週三(1月20日),科學家宣佈一顆質量大約是地球10倍的行星可能潛伏在遙遠的外太陽系,其軌道離太陽的距離可能是地球平均距離的600倍。
目前,關於“第九行星”存在的證據是間接的;計算機模型表明,一個巨大的、未被發現的世界塑造了柯伊伯帶中多個天體的奇怪軌道,柯伊伯帶是海王星之外的冰冷天體環。但直接證據可能很快就會出現,以望遠鏡觀測的形式,第九行星的提出者說。[“X行星”存在的證據越來越多(影片)]
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加州理工學院(Caltech)位於帕薩迪納的邁克·布朗說:“實際上它並沒有那麼暗淡。”布朗和主要作者康斯坦丁·巴特金(Konstantin Batygin),也來自加州理工學院,撰寫了新的論文,闡述了這顆假想行星存在的證據。
布朗告訴Space.com:“事實上,在其軌道的大部分割槽域,它都足夠明亮,如果我們已經在最接近太陽的地方,我們應該已經看到了它。” 事實上,在最接近點,“你幾乎可以用一些後院望遠鏡看到它,”他補充道。(布朗說,第九行星的軌道可能使其最接近太陽時達到200到300天文單位,或AU,最遠可達600到1,200 AU。一個天文單位是地球到太陽的平均距離——大約9300萬英里,或1.5億公里。)
布朗說,因此,第九行星目前可能離太陽不太近,他發現或共同發現了許多遙遠的太陽系天體,包括矮行星厄里斯和塞德娜。但他補充說,強大的地面望遠鏡可能仍然可以探測到該天體,無論它在哪裡。[“第九行星”的證據圖片]
布朗說:“即使在其最遙遠的地方,並且在對它大小的最小猜測中,它也像24或25星等,”他指的是天文學家使用的亮度等級,其中較高的數字表示較暗的天體。“這並不瘋狂;這是人們一直在發現的那種東西。我們只需要出去覆蓋一大片天空。”
到底有多大一片?華盛頓特區卡內基科學研究所的天文學家斯科特·謝潑德提出了一個粗略的估計:在2,000到4,000平方度之間。(從地球上看,滿月覆蓋的天空約為0.5度。)
謝潑德說,這相當於使用夏威夷昴星團望遠鏡等強大儀器進行大約50個夜晚的觀測。謝潑德在尋找太陽系中遙遠的天體方面擁有豐富的經驗。例如,在2014年,他和夏威夷雙子座天文臺的查德·特魯希略發現了一個名為2012 VP113的天體,其軌道特徵暗示了第九行星的存在。
寬27英尺(8.2米)的昴星團望遠鏡是搜尋的首選天文臺,因為布朗和謝潑德都表示,預計第九行星在北半球的天空中可見。(許多其他大型、強大的望遠鏡都在赤道以南的智利。)[世界最大的反射望遠鏡詳解(資訊圖)]
謝潑德強調,考慮到圍繞假想世界的大小、軌道和組成的不確定性——所有這些特徵都會影響亮度,因此很難知道第九行星的可探測性。
但是,謝潑德告訴Space.com,“如果它不在軌道或大小的極端端,那麼昴星團應該能夠找到它。”
搜尋正在進行中
謝潑德和他的同事已經使用昴星團覆蓋了第九行星可能軌道的一些部分,這是對更多像2012 VP113這樣的天體進行多年調查的一部分。(更廣泛的調查還使用了智利的一架望遠鏡,該望遠鏡發現了2012 VP113。)
謝潑德說,現在巴特金和布朗已經讓他們更好地瞭解了在哪裡尋找,研究人員可能會使用昴星團來縮小更有希望的可能位置。但是,對像2012 VP113這樣的小天體的搜尋也將繼續進行。
他說:“我們正在努力尋找更多這些較小的天體,這可能會引導我們找到更大的天體。”
對第九行星的搜尋也可能會讓天文學家回到他們的檔案庫;布朗說,未被發現的世界可能已經被強大的望遠鏡拍攝下來,但研究人員沒有發現它。(確認行星的存在將需要不止一張影像,因為天文學家需要看到天體移動才能知道它不是背景恆星或其他極其遙遠的天體。)
謝潑德說,他曾認為海王星之外存在一顆未被發現的大行星的可能性為50-50,但巴特金和布朗的新研究將他對第九行星存在的信心提高到約75%。
布朗似乎更有信心。
布朗說:“我發現這真的很有說服力。” “我認為它在那裡。但是,像其他人一樣,我想看到它。”
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