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广西大学唐纪良主任科员,广西大学唐记良

广西大学唐纪良主任科员,广西大学唐记良 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(yuǎn)在(zài)地(dì)球另一边(biān)的国际天文学联(lián)合大(dà)会(huì)上,394名(míng)天文学家正在(zài)为冥王星的去留(liú)问(wèn)题吵得面红耳(ěr)赤,冥王(wáng)星身处太阳系轨(guǐ)道外层(céng)的柯伊伯(bó)带(dài),太阳辐(fú)射(shè)微弱(ruò)星球表面环境幽暗阴冷,预示着(zhe)希腊人传说中的冥界并因此(cǐ)得名,冥王星是第一颗在柯伊伯(bó)带(dài)被(bèi)发现的矮行星(xīng)。

问题来了,一个冥王星能否位列(liè)太(tài)阳系九大行星?值得这么大(dà)阵仗么(me)?值得!

我们的世(shì)界是虚拟的(de)?太阳系出现诡异行(xíng)星(xīng),可观测(cè)却无法找到!_黑料正能量

这件事不仅仅(jǐn)关系到冥王星自己在太阳系中的地位,整(zhěng)个太(tài)阳系(xì)家族构成都面临着巨大的变数。比(bǐ)如说早在(zài)2003年(nián)被(bèi)科学(xué)家(jiā)所发(fā)现的行星齐娜,也就是(shì)阋(xì)系神星,这颗位于太阳系边缘的(de)柯伊伯带的行星,直径是冥王星大(dà)小(xiǎo)的1.5倍,质量(liàng)也比冥王星大27%。

如果(guǒ)说冥王星能(néng)成为太阳(yáng)系的行星之一(yī),齐(qí)娜就更有资格成为行星了,如果齐娜成为(wèi)太阳系的行星之(zhī)一(yī),那么2002年在柯伊伯带上地发现的(de)夸瓦尔行星就明(míng)显(xiǎn)感到不服,它也比冥王星更具有成为行星(xīng)的资(zī)格。同样地,如果夸(kuā)瓦尔可以称为(wèi)行星,那么比它(tā)体积更大的(de)塞德娜也可以(yǐ)称为行星了。

随着(zhe)科(kē)学技(jì)术的进步,越来越多太阳系边缘的天体被发现,如(rú)此算(suàn)起来太阳系内(nèi)就(jiù)会有23颗行星,因此天(tiān)文学家们就在捷克首都布拉格举(jǔ)行了这次的国(guó)际(jì)天文(wén)学联合大(dà)会,最(zuì)后通过投票的(de)方式以237票对(duì)157票通过决议(yì),冥(míng)王星被降级归为矮行星。至此太(tài)阳系(xì)八大行星成员正(zhèng)式确(què)定太阳系的八大行(xíng)星中。

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绝大(dà)部分行星都是通过观(guān)测意外发现的,但海王(wáng)星是一个非同凡响的(de)例外。

1781年3月13日(rì),威廉·赫歇尔在英格兰家里(lǐ)的庭院中观测到了天王星,40年后法国天(tiān)文(wén)学家(jiā)亚历斯(sī)·布(bù)瓦尔根据牛顿理论所推(tuī)算出(chū)了(le)天(tiān)王星(xīng)的(de)轨道表,但(dàn)是在随后(hòu)的观(guān)测中发现天王星的轨迹(jì)与表(biǎo)中(zhōng)的位置偏差(chà)越来越大,科学家们推测是另(lìng)外一个未知的(de)行(xíng)星。影响(xiǎng)了(le)天王星(xīng)的轨道。

1846年(nián)法国工艺学院的天文(wén)学教师奥本·勒维(wéi)耶,经过一系列复杂和完美的计算(suàn)推算出了一个结果(guǒ),随后就给(gěi)德(dé)国天文学家约翰格弗里恩·伽勒写了一封信(xìn)。

9月23日,伽(gā)勒收到信的当晚就把柏林天(tiān)文台(tái)的(de)望(wàng)远镜对准了勒维耶预(yù)测的方位,仅仅用了不到半个小(xiǎo)时就发现了一颗星(xīng)图上没(méi)有(yǒu)记(jì)录的8等(děng)小星,海(hǎi)王星就(jiù)这样(yàng)在一夜之(zhī)间被发现了(le)。更重要(yào)的是(shì)在发现海王星的那一刻清(qīng)楚地(dì)证明了(le)一(yī)件事,那就是可以使用(yòng)数(shù)学来发现天体,发现了海(hǎi)王星之后(hòu)天王星的轨(guǐ)道偏(piān)移就有了解释,但是(shì)却并不完美仍(réng)然存(cún)在一(yī)些异常(cháng)。

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科学(xué)家由(yóu)此认为是另外(wài)的一颗行(xíng)星,对天王(wáng)星产生了(le)微弱的影响所(suǒ)导致的,他们把这个天体称为行(xíng)星X,天文(wén)学(xué)家过去一直认为在海王(wáng)星外存在(zài)新行星的可能性非常小,因为(wèi)这(zhè)个区域(yù)的物质(zhì)太稀薄(báo),要孕育出一颗大行(xíng)星(xīng)需要(yào)的时间太漫长。

不过宇(yǔ)宙中实际上存在着非常多(duō)流(liú)浪的行星,如果假设太阳系(xì)是从茫茫宇宙中(zhōng),“扒掠”了一颗(kē)这样的太空流浪汉是(shì)有可(kě)能的,接下来(lái)的几十年中天文(wén)学家们经过(guò)数百的计算和尝试寻找这(zhè)个(gè)失踪的行(xíng)星,却没有任何(hé)结果(guǒ)。

直到1989年旅(lǚ)行(xíng)者2号(hào)探(tàn)测器证实,之前(qián)是天文(wén)学家们对(duì)海王星(xīng)的质量估(gū)算错(cuò)误,导致了计(jì)算结果的误差,有点令人失望(wàng)。但(dàn)这种天体偏离预(yù)设轨道的情况在今天的(de)太阳系中(zhōng)仍然(rán)存(cún)在(zài),在海(hǎi)王星的外侧,就是黄道面(miàn)附近(jìn)的天体(tǐ)密集(jí)圆(yuán)盘状区(qū)域---柯伊(yī)伯(bó)带。

由于(yú)现代望远镜的发展(zhǎn),天文学家们(men)在柯伊伯带中(zhōng)陆续(xù)发现了数千(qiān)个小天体,这(zhè)些天体(tǐ)所在位(wèi)置(zhì)或运行轨道(dào)超出海王星轨道(dào)范围,因此(cǐ)被统称为外海王星天体。

加州(zhōu)理(lǐ)工学(xué)院(yuàn)的行(xíng)星科学家康斯坦丁,注意到这些天体有一些非常奇怪的异常现象,它们的轨道呈现极度狭长的椭圆形,轨道直径也要比太阳到海王星距(jù)离(lí)的两倍还(hái)要多,特殊(shū)的运行轨(guǐ)道(dào)并不(bù)在(zài)海王星的影响范围内。

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科学家(jiā)还发(fā)现其中6颗运动速(sù)率完(wán)全不同的(de)小行星,运(yùn)动轨道却拥有相(xiāng)同的倾角(jiǎo),因此科学家(jiā)认为是行星X的引力对这些(xiē)小(xiǎo)行星(xīng)造成了影响,因(yīn)为如(rú)果没有这(zhè)个外力的(de)影响,这六颗(kē)轨道异(yì)常(cháng)的(de)小行(xíng)星出现的概(gài)率只有十万(wàn)分之七,如此微小的概率恰好意味(wèi)着行星X存在的概率很高。

除此之外,在柯(kē)伊(yī)伯带中(zhōng)有着超过10亿个,一公里以上的小型天体(tǐ)碎片,所有的(de)这些微小(xiǎo)天体碎片(piàn)的轨(guǐ)道(dào),倾(qīng)向于以一种非常特定的(de)方式排(pái)列,它们(men)同样有着超远距离的(de)近(jìn)日点,而且这些天体似乎并没把海(hǎi)王星放在眼里。

它(tā)们几乎脱(tuō)离(lí)了海王星的轨(guǐ)道,这就很奇怪不合乎常规了,除非有一个大(dà)较(jiào)大的天(tiān)体将它们(men)拉向同一方向,而且(qiě)其中的一些天体轨道严重偏离黄道面,几(jǐ)乎能够倾斜到90度。

这(zhè)就意味着(zhe)必须有强(qiáng)大的外(wài)力参与才会出现这样的情况,正是因为这些(xiē)力学奇怪的现象,让大部分科学家坚定地认为第九(jiǔ)大行星是一(yī)定存在的,否则(zé)不是我们的物理规律有(yǒu)问(wèn)题,就是(shì)这个世界本(běn)身有问(wèn)题了。

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加州理(lǐ)工学院的团队将(jiāng)收集(jí)的数据进行计算机(jī)模拟(nǐ),计算(suàn)出这个天体的(de)质量(liàng)约(yuē)为冥(míng)王星质量的(de)5000倍,也就是地(dì)球的10倍左右,直径(jìng)是(shì)地球的二到四倍,这(zhè)使得它的重力(lì)能够(gòu)主导太阳系的外缘。如果(guǒ)这个(gè)大家伙存(cún)在(zài)它的(de)一切(qiè)性质都满足(zú)行(xíng)星(xīng)的标准,绝对有资格被视为太阳系第九(jiǔ)大行(xíng)星。

天文学家还推测行星X很(hěn)可能是一颗冰(bīng)巨行星,成分与天王星(xīng)和海王星的(de)相似,由岩石和(hé)冰的混合物与一部分(fēn)气(qì)体(tǐ)构(gòu)成,问题来(lái)了行星X如此巨大又几乎可以确定(dìng)它在哪,我们(men)为什(shén)么找不到(dào)它(tā)呢?

首先行星X拥(yōng)有和其他外海王星天体一(yī)样狭(xiá)长(zhǎng)的圆形轨道(dào),围绕太阳公(gōng)转的(de)周期约为15000到20000年,距离太阳最近的时(shí)候也要280个天(tiān)文单(dān)位,也就是地(dì)球到太(tài)阳(yáng)距(jù)离的280倍(bèi),远日点更是(shì)能(néng)达到1120个天(tiān)文(wén)单位,这是(shì)个什么概(gài)念呢?

相比之下遥(yáo)远的冥王星的(de)远日点只有49AU,再加上行星本身是不发光的,距(jù)离太阳又那么遥远,这就导致它在夜空中的亮度,比海王星的亮度还(hái)要(yào)低(dī)数百万倍(bèi),所(suǒ)以即便是在现(xiàn)代的天文望远镜下进(jìn)行观测,仍然需要一切条(tiáo)件都达(dá)到近乎(hū)完美。

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没有月亮大气平静(jìng)光线不会受到丝毫(háo)的湍流影响,这样条件的夜(yè)空每年都会(huì)出现但是概率很低(dī),而且需要连续地(dì)这样的天气,才能在浩瀚的夜(yè)空(kōng)中进(jìn)行(xíng)扫描观测。

从2017年到现在(zài)加州理工(gōng)学院的团(tuán)队,只进(jìn)行过两次这样的连续观(guān)测,显(xiǎn)然(rán)这样的进展(zhǎn)对(duì)于寻找(zhǎo)行星(xīng)X可能需(xū)要上千年。

另外人类总(zǒng)是荒谬地自(zì)认为,对于我(wǒ)们生存的(de)太(tài)阳系非常了(le)解,但实际上太(tài)阳(yáng)系要比想(xiǎng)象和(hé)了解地更(gèng)加(jiā)庞大(dà),它封(fēng)装(zhuāng)了我们能够(gòu)观察(chá)到的所有物体,这第(dì)九颗行星就(jiù)是其中的一部分,它距离太阳的遥远距离(lí)使得它有(yǒu)足够的空间隐藏自(zì)己。

尤(yóu)其对于以地球为中心(xīn)进行观测的人类来说,不识庐山真面(miàn)目只缘身在(zài)此山中是对事件本(běn)身性(xìng)质最(zuì)贴切地诠释(shì),那么(me)问(wèn)题来了要怎么样才能找到第九大行星(xīng)呢?

其实也不难那(nà)就是给(gěi)太阳(yáng)系来一次(cì)人(rén)口(kǒu)普(pǔ)查,这就要仰仗一项即将上线的新设备,LSST是大(dà)口径全天(tiān)巡视(shì)望远(yuǎn)镜的(de)简称(chēng),全(quán)新一代的LSST正(zhèng)在智利(lì)调试和建(jiàn)造,它以一个开创了暗(àn)物质的概念的美(měi)国天文学家(jiā)命(mìng)名,叫(jiào)做维(wéi)拉鲁宾(bīn)巡天望远(yuǎn)镜。

维拉鲁(lǔ)宾望远镜按照收集的光量和视野宽度来说,规模是(shì)目(mù)前现(xiàn)役的和(hé)正在建造的,任何一个(gè)巡天(tiān)望远镜的十倍以上。

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我们可(kě)以把它理解成是目(mù)前人类建造的(de)最大的(de)“数码相机”,镜面直(zhí)径(jìng)8.4米感光能力是人(rén)眼的(de)1亿倍,照出来的全尺寸照片需要378台4K电(diàn)视机才能(néng)完整(zhěng)显示,这使得它一次就能(néng)完成哈勃太空望远(yuǎn)镜(jìng),需花(huā)120年时(shí)间做(zuò)的工作,而且在它(tā)工(gōng)作第(dì)一个月(yuè)观察(chá)到的宇(yǔ)宙区(qū)域,就将超(chāo)过之前(qián)所有(yǒu)天文观测工(gōng)作的(de)总和。

维拉鲁宾望远镜每天晚(wǎn)上能(néng)够(gòu)拍摄(shè)1600张图像,产生20到(dào)30Tb的数据,它的主旨(zhǐ)是解开(kāi)宇宙中的暗能量之谜,帮助人类深刻理解(jiě)宇宙的历史和未(wèi)来的发(fā)展,望远镜将每隔一(yī)小时拍摄出每片天空的两张图(tú)像(xiàng)。

我们的(de)世界是虚拟(nǐ)的?太(tài)阳系(xì)出(chū)现(xiàn)诡(guǐ)异行星,可(kě)观测(cè)却无(wú)法找(zhǎo)到!_黑(hēi)料(liào)正(zhèng)能量广西大学唐纪良主任科员,广西大学唐记良"async" src="https://mmbiz.heiliaofuli.com/wp-content/uploads/2023/02/48e1638e64a3326.png?imageMogr2/thumbnail/!800x526r%7CimageMogr2/gravity/Center/crop/800x526/format/webp/quality/80" width="" data-height="263" data-ratio="0.5600624024960998" data-type="png" data-w="641" data-width="400">

这就意味着加州(zhōu)的天文学家(jiā)可以根据(jù)光点的运动,区(qū)分出太阳(yáng)系内的微弱恒星和其他天体,更高效的去寻找第(dì)九大(dà)行星的踪迹,它带来的(de)结果就是要么(me)发现(xiàn)第九大行星,要(yào)么发现(xiàn)使得(dé)外海(hǎi)王星天体(tǐ)轨(guǐ)道异常的更多其他天体。

除(chú)了被假(jiǎ)定(dìng)是一颗行星,也有科学家推测这个天体可(kě)能是一个流浪黑洞,它被太阳系拉拢(lǒng)人群并搅乱了外(wài)围天体的(de)轨道,这个(gè)黑洞并不(bù)是恒星死亡坍塌后聚集而成的,而存(cún)在于霍(huò)金理论设想(xiǎng)中的原初黑洞。

霍金认(rèn)为原初黑洞是宇宙(zhòu)大爆炸后不久(jiǔ),产生并(bìng)遗(yí)留(liú)至今的(de)”文物(wù)”,大(dà)爆炸之前的宇宙被天文学(xué)家叫(jiào)做原初宇宙(zhòu),原(yuán)初宇宙(zhòu)的爆炸是(shì)不均匀(yún)的,局部空(kōng)间能量密度太大导致“没崩开”,反而被压缩(suō)成质(zhì)量无限大地点以及(jí)围绕而成的黑洞。

这种黑洞(dòng)大小不一最小的可能(néng)只有粒子(zi)大小,一般的原初(chū)黑(hēi)洞跟(gēn)太阳系常见(jiàn)的小行(xíng)星质量类似,这些黑洞随后漂流宇宙各(gè)处,一些已经通过霍金辐射(shè)消散掉了(le),另一(yī)些则吸收物质壮(zhuàng)大存活至今,因此天文学(xué)家认(rèn)为(wèi)海(hǎi)王(wáng)星外(wài)天体的(de)异常轨道以及(jí)一些引力(lì)事件,可以用质量为地(dì)球数倍的(de)原(yuán)初黑洞来解释。当然原初黑(hēi)洞(dòng)同样是个假设(shè)的(de)概念,并(bìng)没(méi)有被证实(shí)存在,大多(duō)数天文(wén)学家认(rèn)为这个假设太过大(dà)胆,对于第九(jiǔ)大行(xíng)星始终是存在争议的美国(guó)天体物理(lǐ)学家伊森·西格尔,对(duì)太阳系(xì)中(zhōng)存(cún)在尚未发现的行星持怀疑(yí)态度,但他推测太(tài)阳系至少(shǎo)有(yǒu)一颗超级(jí)地球,这(zhè)种(zhǒng)星(xīng)球在其(qí)他行星系统中很常见。

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但在太阳系中(zhōng)却还(hái)没有被发现(xiàn),超级地球(qiú)可能在太阳系(xì)早期的动力不稳定期(qī)间(jiān),已经被弹到在宇宙空间中,不过这种概率经过计算只有2%左右,也(yě)许(xǔ)它还隐藏在太阳系我们观察不到的某个角(jiǎo)落,干扰着那些柯伊伯带的小天体们。

严格(gé)来(lái)说“第九行星“并不是学(xué)术上正(zhèng)式的名(míng)称(chēng),这个假说最(zuì)初被提出时天文(wén)学家以“干扰者“称呼(hū)这个天体,根据国际天(tiān)文学(xué)联合会对于天(tiān)体命名(míng)的规则,如(rú)果“第九行星”的存在得到(dào)证实,将优(yōu)先考虑以发现者提(tí)出的名字作为正(zhèng)式(shì)的名(míng)称,依照(zhào)以往的惯例名称也(yě)有可能取(qǔ)自罗(luó)马或(huò)希腊(là)神(shén)话中的人物(wù),所以说在(zài)座的各位都还有机会,如果谁(shuí)能确切证明第九大行星存在,很(hěn)可能以(yǐ)后太阳系中会有一颗以你名字命(mìng)名的行星,想想都觉得很酷!

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