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一滴水多少ml 一滴水多少克 我们的世界是虚拟的?太阳系出现诡异行星,可观测却无法找到!

2006年(nián),而远在地球另一边的国际天文学联合大会上(shàng),394名天文(wén)学家正在为冥王(wáng)星的去留问题(tí)吵得面红耳(ěr)赤,冥王星身处太(tài)阳系轨道外层的柯伊伯带,太阳(yáng)辐射微弱星(xīng)球表面环境幽暗阴冷,预示着希腊(là)人传说(shuō)中的冥界并因此得名,冥王星是(shì)第(dì)一颗在(zài)柯伊伯(bó)带被发现的矮(ǎi)行星。

问(wèn)题来了,一个冥王星(xīng)能否位列太阳(yáng)系(xì)九(jiǔ)大行星?值得这么大阵仗(zhàng)么(me)?值(zhí)得!

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这件事(shì)不仅仅关系到冥王星(xīng)自己在太阳系中的(de)地(dì)位,整个太(tài)阳(yáng)系家族构成(chéng)都面临着巨大(dà)的变数(shù)。比如说早(zǎo)在2003年被科学(xué)家所发现(xiàn)的(de)行星齐娜,也就是阋(xì)系神星,这颗(kē)位于(yú)太阳(yáng)系边(biān)缘的(de)柯伊伯带的行星,直径是冥王星大小的(de)1.5倍(bèi),质量也比(bǐ)冥王星大27%。

如果说冥王(wáng)星(xīng)能成为太阳系的行星之一,齐娜就更有资格成为行星了,如果齐娜成(chéng)为(wèi)太阳系的(de)行(xíng)星之一,那么2002年(nián)在柯伊伯带上(shàng)地发现(xiàn)的夸瓦尔行星就明显(xiǎn)感(gǎn)到不服,它也比冥王星(xīng)更具有成为行星的资格(gé)。同样(yàng)地,如果夸瓦(wǎ)尔可以称为行星,那么比它体(tǐ)积更大(dà)的塞德(dé)娜也(yě)可以(yǐ)称为行(xíng)星了。

随着科学技术的进步,越来(lái)越(yuè)多太阳系(xì)边缘的(de)天体被发现,如此算起来太阳系内就会有23颗行星,因此天文学(xué)家们(men)就在捷(jié)克(kè)首都布拉格举行了这次的(de)国际天文学联合大会,最后通过投票(piào)的方(fāng)式以(yǐ)237票(piào)对157票通过(guò)决议,冥王星被(bèi)降级归为矮行星。至此(cǐ)太阳系八(bā)大行星成员正式(shì)确(què)定太阳系的八大行星中(zhōng)。

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绝大(dà)部分(fēn)行星都(dōu)是通(tōng)过观(guān)测意外发现(xiàn)的(de),但海王星是一个(gè)非同凡响的例外(wài)。

1781年3月13日,威廉·赫歇尔在英格(gé)兰家里(lǐ)的庭(tíng)院(yuàn)中观测到了天王(wáng)星(xīng),40年后法国天文学家(jiā)亚历斯·布瓦尔根(gēn)据牛顿理(lǐ)论(lùn)所推算出了天王星的(de)轨(guǐ)道表(biǎo),但是在随后的(de)观(guān)测中发现天王星(xīng)的轨迹与(yǔ)表(biǎo)中的位置(zhì)偏差越来(lái)越(yuè)大,科学家们推(tuī)测是另(lìng)外一个未知的行星(xīng)。影响了(le)天王星的轨道。

1846年法国(guó)工艺(yì)学(xué)院(yuàn)的天文学教(jiào)师奥本·勒维耶(yé),经过一系列复杂和完(wán)美的计算推算(suàn)出(chū)了一个结果,随后就给(gěi)德国天文(wén)学家约翰格弗(fú)里恩·伽勒写了一封信。

9月23日(rì),伽勒收到信的(de)当晚就把柏林(lín)天文台的望远(yuǎn)镜对准了勒(lēi)维(wéi)耶预测的方位(wèi),仅仅(jǐn)用了不到(dào)半个小时(shí)就(jiù)发(fā)现了一颗星(xīng)图(tú)上没(méi)有记录的8等小星,海王星(xīng)就这(zhè)样在一夜之间被发现了。更重要(yào)的(de)是在发(fā)现(xiàn)海王星的那(nà)一刻清楚地证(zhèng)明(míng)了一(yī)件事,那(nà)就是可以使(shǐ)用数学来(lái)发现天体,发现了海(hǎi)王星之后天王星的轨道偏(piān)移就有了解释,但是却并不完美仍然(rán)存(cún)在(zài)一(yī)些异常。

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科学(xué)家由(yóu)此认为是另(lìng)外的一颗(kē)行星,对天王(wáng)星产生了微弱的影响所导(dǎo)致的,他们把(bǎ)这个天体称为行星X,天文学(xué)家过去一直认为在(zài)海王星外存(cún)在新行星的(de)可能性非常(cháng)小(xiǎo),因为(wèi)这个区(qū)域的物质太稀薄(báo),要孕育出一颗大行(xíng)星需(xū)要的时间太漫(màn)长。

不过(guò)宇宙(zhòu)中(zhōng)实际(jì)上存在着非常多流浪的行星,如果假设太阳(yáng)系是从茫(máng)茫宇宙(zhòu)中,“扒掠”了一颗这样的太空流(liú)浪汉是有可能的,接下来的几十(shí)年中天文学(xué)家们(men)经(jīng)过数(shù)百的计算和尝试寻找这个失(s一滴水多少ml 一滴水多少克hī)踪的行(xíng)星,却没有任何结果。

直到(dào)1989年旅(lǚ)行(xíng)者2号探测(cè)器证实,之(zhī)前是(shì)天(tiān)文(wén)学家们对海(hǎi)王星的(de)质量估(gū)算错误,导致了计(jì)算结果的误差,有(yǒu)点令人失(shī)望。但这种天体偏离预设轨道(dào)的情况在今(jīn)天的太(tài)阳系中仍然存在,在海王星的外侧,就是黄道(dào)面附近的天体密集圆盘状区域---柯伊(yī)伯带(dài)。

由于现代望远镜的发(fā)展,天文学(xué)家(jiā)们(men)在柯(kē)伊伯(bó)带中陆续发现了数千个小(xiǎo)天体,这些天体(tǐ)所在(zài)位置或运行(xíng)轨道超出海王星轨道范围,因(yīn)此被(bèi)统称为外海王(wáng)星天体(tǐ)。

加(jiā)州(zhōu)理(lǐ)工(gōng)学(xué)院(yuàn)的行星科学家(jiā)康斯(sī)坦丁,注意到这些天体(tǐ)有(yǒu)一些非常(cháng)奇怪的异常现象(xiàng),它们的轨道呈现(xiàn)极度狭长(zhǎng)的椭圆形,轨道直径(jìng)也要比(bǐ)太阳到(dào)海王星距离的两(liǎng)倍还要(yào)多,特(tè)殊的运(yùn)行轨道并不在海王星的影(yǐng)响范(fàn)围内。

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科学家还(hái)发现其中6颗运动速(sù)率完全不同的小行星,运动轨(guǐ)道却(què)拥有相同的倾(qīng)角,因此科学(xué)家认为是行星X的引(yǐn)力对这些小行(xíng)星造成了(le)影响(xiǎng),因(yīn)为如(rú)果没有这(zhè)个(gè)外力的影响,这(zhè)六颗(kē)轨(guǐ)道异(yì)常的小行星出现的概率只有十万分(fēn)之七(qī),如此微小(xiǎo)的概(gài)率恰好意味着行星X存(cún)在的概(gài)率很高。

除此之外,在柯(kē)伊伯带中有着超过(guò)10亿(yì)个,一公里以上(shàng)的小型天体碎片,所有的这些微(wēi)小天体碎片的轨道,倾向于(yú)以一(yī)种非常特定的方(fāng)式排(pái)列,它们同(tóng)样(yàng)有着(zhe)超远距(jù)离的近日点,而(ér)且这些天(tiān)体似乎并没把海王(wáng)星(xīng)放在眼里。

它(tā)们几乎脱(tuō)离了海王星的轨(guǐ)道,这就很奇怪不合(hé)乎常规了(le),除非(fēi)有(yǒu)一(yī)个(gè)大较大的(de)天体将它们拉向同一方(fāng)向,而且其中的一些天体轨道严重偏(piān)离(lí)黄道面,几乎(hū)能够倾斜到90度。

这(zhè)就意味着必须有强大的(de)外(wài)力参与(yǔ)才会出现这(zhè)样(yàng)的情况,正是因为这些(xiē)力学奇(qí)怪的(de)现象,让大(dà)部(bù)分科学家坚(jiān)定(dìng)地认为(wèi)第九大行星是一定存在的,否(fǒu)则不是我们的物理规(guī)律有问题,就是这个世界本身有问(wèn)题(tí)了。

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加州理工学(xué)院的团队将收集的数(shù)据(jù)进行计算机模拟(nǐ),计算出这个天体的质量约为冥王(wáng)星(xīng)质量的(de)5000倍,也(yě)就是地(dì)球的(de)10倍(bèi)左右,直径是地球的二(èr)到四(sì)倍,这使得它(tā)的重力(lì)能(néng)够主导太阳系的(de)外缘。如(rú)果这个大家伙存(cún)在(zài)它的一切性质(zhì)都(dōu)满足行星的标准,绝(jué)对(duì)有资(zī)格(gé)被(bèi)视(shì)为太(tài)阳系第九大行星。

天(tiān)文学家还推测行星X很可能是一颗冰巨行(xíng)星,成(chéng)分与(yǔ)天王星和海王星的相似,由岩石(shí)和冰的(de)混合物与(yǔ)一部分气体构成,问题来了(le)行星X如(rú)此巨大又几乎可(kě)以确定它在哪,我们为什么(me)找不到它(tā)呢(ne)?

首先行星X拥有(yǒu)和(hé)其他外海王星天体一样狭(xiá)长的圆形轨道,围绕(rào)太(tài)阳公转的(de)周期约为15000到20000年,距离太阳最近的时候也要280个天文单(dān)位,也就是地球到太(tài)阳(yáng)距离的(de)280倍,远日点更是能达到1120个天文单位(wèi),这是个什么概念呢?

相(xiāng)比之下遥远的(de)冥王星(xīng)的远日点只有49AU,再加(jiā)上行星本身是不发光的,距离太阳(yáng)又那么遥远,这就导(dǎo)致它在夜空中的亮度,比海(hǎi)王(wáng)星的亮度(dù)还要低数百(bǎi)万倍,所以即便是(shì)在(zài)现(xiàn)代的天文(wén)望远镜下进行(xíng)观(guān)测,仍(réng)然(rán)需要一切条件都(dōu)达到近(jìn)乎完美。

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没有月亮(liàng)大气平静光(guāng)线不会受到丝毫的湍(tuān)流(liú)影(yǐng)响,这样条件的夜空每(měi)年都(dōu)会出(chū)现但是概率很(hěn)低(dī),而(ér)且需要连续地这样(yàng)的天气,才能在(zài)浩瀚的夜空中进行扫描观测。

从2017年(nián)到现(xiàn)在加州理工学院的团(tuán)队,只进行(xíng)过两次这样(yàng)的连(lián)续(xù)观测,显(xiǎn)然这样的进(jìn)展(zhǎn)对(duì)于寻找行星(xīng)X可能需要上千年。

另外人类(lèi)总是荒谬地自认为,对于我们生存的太阳系(xì)非(fēi)常了(le)解,但(dàn)实际上太阳(yáng)系要比想(xiǎng)象和(hé)了(le)解地更(gèng)加(jiā)庞(páng)大,它封装了我们(men)能够观察到(dào)的所(suǒ)有物体(tǐ),这第九(jiǔ)颗行星就是其(qí)中的一部分,它距离太阳的遥远(yuǎn)距离(lí)使(shǐ)得它有足够的空间隐藏自己。

尤(yóu)其对于以(yǐ)地球为中心进行观测的人类来(lái)说,不(bù)识(shí)庐山真(zhēn)面目只缘身在此山(shān)中是对事件本身性(xìng)质最贴切地诠(quán)释(shì),那(nà)么(me)问题来了(le)要怎么(me)样(yàng)才(cái)能找(zhǎo)到第九大(dà)行星呢(ne)?

其(qí)实(shí)也不难(nán)那就(jiù)是给太阳系来一次人口普查(chá),这就要仰仗一项即将(jiāng)上线的新设备,LSST是大(dà)口径(jìng)全天巡视望远镜的简(jiǎn)称,全新一代(dài)的LSST正在智利调试和建造(zào),它以一(yī)个开创(chuàng)了暗物质(zhì)的概念的美国天(tiān)文学家(jiā)命名,叫(jiào)做维拉鲁宾巡(xún)天望远镜(jìng)。

维拉(lā)鲁宾望远(yuǎn)镜按照收集的光量和视野宽度(dù)来说,规(guī)模是目前现役的和正在建造(zào)的,任何一个巡天(tiān)望(wàng)远镜的十倍以(yǐ)上(shàng)。

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我们可以把它理解成(chéng)是目(mù)前人类建造的最大的“数(shù)码相机”,镜面直径8.4米感光能力是人眼的1亿倍,照出来(lái)的全尺寸照片需要(yào)378台4K电视机(jī)才能完整显示,这使(shǐ)得它一次就能(néng)完成哈勃太空望远镜,需花120年时(shí)间做的(de)工作,而且在(zài)它工作第一个月观察(chá)到的宇宙区域,就将超(chāo)过之(zhī)前所有天文观测(cè)工作的总和(hé)。

维拉(lā)鲁(lǔ)宾望远镜(jìng)每天晚上能够拍摄1600张图像,产生20到30Tb的数据,它的(de)主(zhǔ)旨是(shì)解开宇(yǔ)宙(zhòu)中的暗能量之谜,帮助人(rén)类深刻理解宇宙的历(lì)史(shǐ)和未来(lái)的(de)发展(zhǎn),望远镜将(jiāng)每隔一小时拍摄(shè)出每片(piàn)天空的两张图像(xiàng)。

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这就意味着(zhe)加州的天文学家可以根据光点的运动,区分出(chū)太阳系内的微弱恒星和其(qí)他天体(tǐ),更高(gāo)效的去寻找(zhǎo)第九大行星(xīng)的踪迹,它带来(lái)的结果(guǒ)就是要(yào)么发现(xiàn)第九大行星,要么发现(xiàn)使得外(wài)海王星天体轨道异常(cháng)的更多其他(tā)天体。

除了被(bèi)假定(dìng)是一颗行星,也有科学家推测这(zhè)个天体可能是一个流浪黑洞,它被太(tài)阳系拉拢(lǒng)人群并(bìng)搅乱了(le)外(wài)围天体的(de)轨(guǐ)道,这个黑洞并不是恒星死亡坍塌后聚集(jí)而(ér)成(chéng)的(de),而(ér)存(cún)在(zài)于霍金理论设想中(zhōng)的原(yuán)初(chū)黑(hēi)洞。

霍金认为原(yuán)初黑(hēi)洞是(shì)宇宙(zhòu)大爆(bào)炸后不(bù)久,产生并遗留至今的”文物”,大爆(bào)炸之前的宇(yǔ)宙被天文(wén)学家叫做原初宇宙,原初宇宙的(de)爆炸是(shì)不均(jūn)匀的,局部空间(jiān)能量密(mì)度太大导(dǎo)致“没崩开”,反而被(bèi)压缩成(chéng)质量无(wú)限大地点以及(jí)围(wéi)绕而成(chéng)的黑洞。

这种黑洞大小不一最(zuì)小(xiǎo)的可能(néng)只有粒子大(dà)小,一般的原初黑洞跟太阳(yáng)系常(cháng)见的小行(xíng)星质量类似,这(zhè)些黑(hēi)洞随后(hòu)漂(piāo)流宇宙各(gè)处,一些已(yǐ)经通过霍金辐射消散掉了,另一些则吸(xī)收物质(zhì)壮(zhuàng)大存活至今(jīn),因(yīn)此天文学家(jiā)认为(wèi)海王星外天体的异常轨道以及一些引力事(shì)件,可以用质量为地球数倍(bèi)的原(yuán)初黑洞来(lái)解释。当然(rán)原(yuán)初黑(hēi)洞同样(yàng)是(shì)个假设(shè)的概念,并没有(yǒu)被证实(shí)存在,大多数(shù)天文学(xué)家认为这个假设(shè)太(tài)过大胆(dǎn),对于第九大行(xíng)星(xīng)始终(zhōng)是存在争议的(de)美国(guó)天体物理学(xué)家伊森·西格尔,对太阳系中存在尚未发现(xiàn)的(de)行星持怀疑态度(dù),但(dàn)他推测(cè)太阳系至少(shǎo)有一颗超级地球,这种(zhǒng)星(xīng)球(qiú)在(zài)其他行星系统中很常(cháng)见。

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但在(zài)太阳(yáng)系中却(què)还没有(yǒu)被发(fā)现,超级地(dì)球(qiú)可能在(zài)太阳系早(zǎo)期(qī)的(de)动力不(bù)稳定期间(jiān),已经(jīng)被弹到在(zài)宇宙空间中,不过这种概率经过计算(suàn)只有2%左右,也许它还隐藏在(zài)太(tài)阳(yáng)系我(wǒ)们观察不到的(de)某个(gè)角落,干扰着那(nà)些柯伊伯(bó)带(dài)的小天(tiān)体(tǐ)们(men)。

严格来说“第(dì)九行星“并不是(shì)学术(shù)上(shàng)正式的名称(chēng),这个假(jiǎ)说最初被提出(chū)时(shí)天文学家以“干扰者“称呼这(zhè)个天体(tǐ),根据国际天文学(xué)联(lián)合会(huì)对于天(tiān)体命名的规则,如(rú)果“第九行星”的存在得到证实,将优先考虑以发现者提出的名字(zì)作为正式的名称,依照以(yǐ)往的惯例名称也有可能取自罗马或希(xī)腊(là)神话中的人物(wù),所(suǒ)以(yǐ)说在座的各位都还有机会,如(rú)果谁能确(què)切证明(míng)第九大(dà)行星存在,很可能以后太(tài)阳(yáng)系中(zhōng)会(huì)有(yǒu)一(yī)颗以你(nǐ)名字命名的行星,想想(xiǎng)都觉得很酷(kù)!

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