“行星九”到底存不存在

劉霞

自2006年國際天文聯合會（IAU）將冥王星“驅逐”出太陽系的行星家族后，盡管呼喚冥王星回歸的聲音此起彼伏，但也有不少科學家在為冥王星尋找替補。

2016年，加州理工學院的兩名科學家宣布，太陽系或許存在神秘的“行星九”（Planet Nine），在尋找海王星之外的“行星X”的歷程中，這是證據最為強有力的一次。自此，尋找“行星九”的大戲開始上演。

這幕大戲可謂精彩紛呈，高潮迭起，各路人馬你唱罷我登場，提出了“行星九”可能存在的各種證據。但美國科學家提出的最新結論稱，“行星九”可能根本就不存在，證明其存在的引力拉動作用，其實是一群月球大小天體的聯合引力。

“行星九”出場隨著觀測技術和觀測手段不斷升級，科學家發現了一些距離太陽非常遙遠的極端太陽系天體，其中包括被稱為“塞德娜”（Sedna）的矮行星。“塞德娜”與太陽的距離差不多是日地距離（1個天文單位，約1.5億公里）的76倍——相較而言，太陽系內距離太陽最遙遠的行星海王星與太陽之間的距離約為日地距離的30倍。

位于柯伊伯帶、不受海王星引力影響的“塞德娜”和其他極端天體令人費解——科學家認為，這些天體與由氣體和灰塵組成的原始旋轉盤聚合而成的行星、小行星和其他天體一道形成，它們曾經距離太陽更近，但后來，某些未知力量將這些天體中的少部分向外推到了現在的極遠軌道。

2016年，加州理工學院的邁克爾·布朗和康斯坦丁·巴蒂金據此提出了“行星九”的存在。他們表示，假設中的“行星九”比地球大，圍繞海王星外的軌道運行，每1.5萬年左右繞太陽公轉一圈，與太陽的距離絕不超過日地距離的200倍，其引力可能將“塞德娜”這樣的天體推到了現在的軌道。

都是小天體“惹的禍”？

不過，英國《自然》雜志6月5日刊發報道稱，美國科羅拉多大學博爾德分校天體物理學家安-瑪麗·麥迪根和本科生雅各布·弗萊西格在4日于丹佛召開的美國天文學會會議上表示，“塞德娜”這樣的天體之所以會到現在的軌道，整個故事情節不需要“行星九”的存在，導致外太陽系幾何形狀如此奇特的“幕后推手”可能是數百顆月球大小的天體，它們也在海王星外的軌道繞太陽運行。

麥迪根和弗萊西格采用超級計算機，模擬了位于海王星之外的柯伊伯帶冰凍區域內的天體之間的相互作用，結果發現，很多月球大小的天體可以具備假設中的“行星九”的影響。

他們解釋說，數百萬年來，這些月球大小的小天體的引力共同作用，影響遙遠天體的軌道。小天體會像碰碰車那樣相互碰撞，偶爾導致某個天體移動到非常遙遠的軌道。最新模擬表明，正如一些觀察所得的結論，更大質量的天體將被扔到最遙遠的軌道上。

弗萊西格說：“是更小的天體而非看不見的‘行星九造成了這種情況，這些天體共同的引力會將一些天體拖入遠離內太陽系的軌道。”迄今為止，天文學家已經發現了上述天體中的一小部分，如果該區域存在更多此類天體，或許可以解釋為何其他遙遠天體以現有方式移動。

加拿大國家研究委員會（NRC）赫茨伯格天體物理研究所天文學家薩曼莎·勞勒說，這項研究看起來“非常酷”，而且“非常有潛力”，可以解釋遙遠的天體如何進入現在的軌道。

麥迪根表示，他們的研究也可以解釋外太陽系的其他一些奧秘，比如5月報道的被稱為“2015 BP519”天體的奇特軌道問題。當時美國密歇根大學的科學家報告說，計算機模擬表明，該天體被一顆尚未現身的行星牽引到“異常軌道”。新研究表明，小行星之間的引力相互作用也會將該天體踢入現在這樣怪異的角度。

蓋棺定論還需更可靠證據

麥迪根和弗萊西格說，如果有大量此類天體存在的證據，會削弱“行星九”存在的可能性，剝奪“行星九”在這出宇宙大戲中的“主角”地位。

當然，“行星九”的支持者不會輕易放棄。巴蒂金說，他的計算無法證明，遙遠天體的引力拉動作用會影響其他天體的軌道。

他說：“如果另一個模型可以在不借助‘行星九的情況下解釋遙遠的柯伊伯帶的反常結構，那將非常有趣。但不幸的是，情況可能并非如此。”

據悉，巴蒂金和布朗正在使用昴星團望遠鏡尋找“行星九”。昴星團望遠鏡位于夏威夷，由日本所有，是一款8米口徑的望遠鏡。它擁有足夠巨大的集光面積，以及巨大的視場，或許能夠檢測到他們假設的“行星九”這樣一顆暗淡的天體。

研究人員稱，科學家將繼續發掘有助于回答有關外太陽系演進問題的新天體。“外太陽系起源調查”（the Outer Solar System Origins Survey）是去年12月結束的一項國際合作，該調查發現有超過840顆冰冷的天體圍繞著海王星外的軌道運行。

“行星九”是否要退出宇宙“舞臺”？其最終命運如何？只能等待進一步的觀測結果，提供更扎實可靠的證據，才能讓一切蓋棺定論。