太陽系還有隱藏的行星嗎？

石無魚

自從冥王星在2006年被國際天文聯合會降為一顆矮行星之后，九大行星就只剩了八顆。不過，這個空缺或許會很快被填補。天文學家已發現了太陽系存在第九甚至第十顆行星的證據。

從海王星的位置，即距離太陽30天文單位（日地距離為1天文單位），向外延伸至距離太陽約50天文單位的位置，是太陽系中一片廣袤黑暗、神秘未知的地帶，天文學上叫柯伊伯帶。

柯伊伯帶上藏有為數眾多的矮行星，其中包括冥王星。近年來，在柯伊伯帶上發現的天體與日俱增。正是因為發現了許多與冥王星差不多大，甚至比它還大的小行星，導致天文學家不得不對冥王星做降級處理，使它失去了行星的資格。

地球和其他行星在圍繞太陽公轉時，都大致在同一個平面上。這個平面叫黃道面。但柯伊伯帶上的天體，因為距離遙遠，太陽引力不占據優勢，因此在它們彼此之間引力和碰撞的作用下，其公轉軌道往往與黃道面形成一定的傾角。一般來說，這些天體的傾角是隨機的，除非共同受到某個天體的影響。

2016年，兩位美國天文學家宣布，他們發現在柯伊伯帶上有6顆小行星的運行軌道異常。這6顆天體雖然以不同的速率運轉，但其運行軌道卻擁有相同的傾角，而自然條件下碰巧出現這一情況的概率只有0.007%。在排除其他可能性后，他們認為，造成這一現象的原因可能是一顆未知天體在背后“牽引”著它們。隨后的計算表明，這顆天體質量約為冥王星的4500倍，地球的10倍，直徑是地球的2～4倍。它的運動軌道是一個極扁的橢圓，傾角為30度，近日點200天文單位，遠日點1200天文單位。它繞太陽一周需要1～2萬個地球年。它很有可能是一顆氣態巨行星，由于塊頭巨大，足可躋身行星行列，成為太陽系的第九大行星。

為什么這么大的一顆行星，至今未被觀測到？一個重要原因是，如果不在最靠近太陽的位置，這顆行星是很難被發現的，而它的公轉周期又那么長，幾萬年才靠近太陽一次。不過，天文學家相信，待到2021年世界上最大的光學望遠鏡——大麥哲倫望遠鏡建成，到那時這顆行星即使不在最靠近太陽的位置，或許我們也能發現它。

正當人們對此翹首以待的時候，又有兩位天文學家提出：如果上述的行星九存在，那么必定還存在第十顆行星。做出這個猜測的理由跟前面的極為相似：他們發現在50天文單位附近有一群冰質小行星的軌道傾角異常。即使減去假設的行星九對它們的影響，它們的實際傾角也比理論計算偏離了大約8度。唯一的解釋就是在距離太陽50天文單位附近還存在另一顆質量大約與火星相當的行星。不過，為什么也至今未被發現呢？解釋是，或許它的星光被銀河系中心的光芒掩蓋了。

當然，行星九、行星十是否存在，最后還要以實際觀測到為準，但如果發現更多位于柯伊伯帶上的天體，將有助于澄清這些猜測。美國已啟動了“外太陽系起源調查”項目，計劃尋找和跟蹤數千顆位于柯伊伯帶上的天體。該項目將為天文學家關于存在行星九、行星十的猜測，提供更多的科學數據。