【美國(guó)科學(xué)家周三宣布,在太陽(yáng)系發(fā)現(xiàn)了“第九大行星”。一石激起千層浪,引發(fā)科學(xué)界不少質(zhì)疑。 美國(guó)國(guó)家航空航天局首席科學(xué)家在接受BBC采訪(fǎng)時(shí)表示,開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡鑒別出5000多顆類(lèi)似超級(jí)地球的行星,但是沒(méi)有一顆大小介于地球和海王星之間。 發(fā)現(xiàn)了柯伊伯帶的行星科學(xué)家戴夫·朱伊特(Dave Jewitt)則指出,這顆行星的存在在統(tǒng)計(jì)顯著性上達(dá)到了3.8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差,雖然夠得上需要嚴(yán)肅對(duì)待的標(biāo)準(zhǔn),卻還達(dá)不到諸如粒子物理學(xué)領(lǐng)域所要求的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的水平。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的朱伊特也擔(dān)心,他見(jiàn)過(guò)太多3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的結(jié)果后來(lái)都消失不見(jiàn)了。 NASA的廣域紅外巡天探測(cè)者(WISE)則已經(jīng)排除了距離太陽(yáng)10000天文單位以?xún)?nèi)比土星更大的行星存在的可能性,只給這顆更小的“9號(hào)行星”留下一絲希望。 完成這一發(fā)現(xiàn)的天文學(xué)家之一邁克·布朗,正是將冥王星逐出行星隊(duì)伍的“殺手”,也曾誤將自己發(fā)現(xiàn)的鬩神星視為太陽(yáng)系第十大行星。這一次,是什么又鼓起了他的勇氣,喚起了他的希望?著名的《紐約客》雜志在第一時(shí)間刊登了高級(jí)編輯阿蘭·柏狄克(Alan Burdick)的報(bào)道,講述了這個(gè)故事?!?/strong> 幾年前,邁克·布朗(Mike Brown)發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系的第十個(gè)行星。那是在2005年,這位加州理工學(xué)院的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)被正式命名為鬩神星(Eris)的天體(他更喜歡Xena這個(gè)昵稱(chēng))。鬩神星和冥王星一樣大,它圍繞太陽(yáng)的距離則是冥王星的三倍,當(dāng)時(shí)冥王星還被認(rèn)為是行星。但鬩神星的存在提出了棘手的問(wèn)題,如:什么才是真正的行星?如果鬩神星是行星,為什么其它圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的小天體不是?最終,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)將鬩神星歸為矮行星——“不完全是行星”的一個(gè)婉轉(zhuǎn)說(shuō)法——而在布朗的促使下,冥王星也被降級(jí)了。太陽(yáng)系目前只剩下八大行星,而不是十個(gè)。布朗仍然會(huì)收到想念有九大行星的人們寄來(lái)的信件,乃至深夜騷擾電話(huà),但他并不后悔。2010年,他寫(xiě)了一本書(shū)叫《我是怎么殺了冥王星的,為什么這是它自找的》。上周,他告訴我,“十年前,當(dāng)這一切發(fā)生,人們會(huì)說(shuō):‘是否還有其它的行星?’我會(huì)說(shuō):‘不會(huì),就是這樣,只有八大行星,我們將永遠(yuǎn)不會(huì)有更多?!?
圖為去年7月新視野號(hào)探測(cè)器飛掠時(shí)拍回的冥王星及其最大衛(wèi)星——冥衛(wèi)一卡戎。圖片來(lái)源:NASA 布朗現(xiàn)在認(rèn)為他錯(cuò)了。1月20日,在《天文學(xué)雜志》,布朗和他的同事巴蒂金(Konstantin Batygin)發(fā)表了一篇題為《太陽(yáng)系一顆遙遠(yuǎn)的巨型行星的證據(jù)》的論文,其中他們提出了令人信服的理由,說(shuō)明第九大行星確實(shí)存在。他們沒(méi)有直接觀(guān)測(cè)到它,只是根據(jù)少數(shù)遙遠(yuǎn)的天體受到其引力的影響,推斷出它的存在。在一年的觀(guān)測(cè)、計(jì)算和計(jì)算機(jī)模擬后,布朗和巴蒂金寫(xiě)道:“我們揭示了一個(gè)遙遠(yuǎn)的、偏心軌道上的干擾者的存在?!? 據(jù)他們確定,這個(gè)干擾者的質(zhì)量是地球的10倍,大約海王星質(zhì)量的一半,而且確實(shí)很遙遠(yuǎn)。它運(yùn)行在一個(gè)橢圓軌道上,而距離太陽(yáng)不少于250天文單位(1個(gè)天文單位是地球到太陽(yáng)的距離,木星到太陽(yáng)的距離大約是5個(gè)天文單位,冥王星到太陽(yáng)則是近40個(gè)天文單位)。在遠(yuǎn)日點(diǎn),這顆新行星大概有600-1200天文單位那么遠(yuǎn)。它要花12000-20000年才能繞太陽(yáng)一圈。這是一顆巨大的冰星,孤獨(dú)的流浪者和太陽(yáng)系外圍的引力霸主,布朗和巴蒂金稱(chēng)它為第九行星,約沙王(猶太國(guó)王)和喬治。“實(shí)際上我們彼此談?wù)摃r(shí)會(huì)叫它胖子”,布朗說(shuō)。 布朗承認(rèn),天文學(xué)的歷史上充斥著虛假的希望。法國(guó)數(shù)學(xué)家勒威耶正確預(yù)測(cè)了海王星的存在,在1846年,他還預(yù)測(cè)太陽(yáng)和水星之間運(yùn)行著一顆行星,他稱(chēng)之為火神,最后被證明并不存在。每隔幾年,就有人宣布X行星的發(fā)現(xiàn),如某個(gè)大型天體,被伽利略和他四個(gè)世紀(jì)的后人們錯(cuò)過(guò)?!叭绻腥酥皇悄闷饒?bào)紙讀了一下標(biāo)題,第一反應(yīng)會(huì)是,天啊,這些人瘋了,”布朗談到他和巴蒂金的發(fā)現(xiàn)時(shí)表示,“但如果有人再看著證據(jù),他們就很難不同意證據(jù)就在那里?!? 加州大學(xué)圣克魯茲分校的天文學(xué)家格雷格·勞克林(Greg Laughlin)是少數(shù)提前知道這篇論文的人,他說(shuō):“這是一個(gè)非常堅(jiān)實(shí)的動(dòng)力學(xué)分析,這是一流的。如果是別人這么聲明,你不得不打個(gè)折扣,最多1%的可能是真的。但這是邁克·布朗的組合,他有相當(dāng)扎實(shí)的觀(guān)測(cè)能力,而巴蒂金是理論天才,如果它確實(shí)在那里,那么他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了它?!薄短煳膶W(xué)雜志》的審稿人,法國(guó)天文學(xué)家和行星科學(xué)家亞歷山德羅·莫比德利(Alessandro Morbidelli)則說(shuō):“本文首次給出了存在另一顆行星的確鑿證據(jù)?!?
第九大行星的可能性擴(kuò)展了近幾十年來(lái)我們關(guān)于太陽(yáng)系的知識(shí)。1992年,天文學(xué)家觀(guān)測(cè)到柯伊伯帶的第一個(gè)證據(jù),它含有至少1000個(gè)冰冷天體,繞太陽(yáng)運(yùn)行的距離為30-50個(gè)天文單位。同年,天體物理學(xué)家開(kāi)始計(jì)劃前往冥王星(技術(shù)上說(shuō),本身也是一個(gè)柯伊伯帶成員)的任務(wù),宇宙飛船最終被稱(chēng)為“新視野號(hào)”,去年7月到達(dá)目的地。冥王星與其說(shuō)是終點(diǎn),不如說(shuō)是開(kāi)始。在此期間,布朗和他的同事乍得·特魯希略(Chad Trujillo)和大衛(wèi)·拉比諾維茨(David Rabinowitz)發(fā)現(xiàn)了“賽德娜”(Sedna),柯伊伯帶外一個(gè)有偏心軌道的小型冰冷天體,距離太陽(yáng)不少于76個(gè)天文單位(譯者注:賽德娜是太陽(yáng)系內(nèi)目前已知的距離太陽(yáng)最遙遠(yuǎn)的矮行星),其遠(yuǎn)日點(diǎn)則浪跡在超過(guò)900個(gè)天文單位那么遙遠(yuǎn)?!拔覀儗?duì)賽德娜的發(fā)現(xiàn)是第一個(gè)線(xiàn)索?!辈祭收f(shuō),“這是第一個(gè)不太符合任何現(xiàn)有類(lèi)別的天體?!? 賽德娜通常被認(rèn)為是一個(gè)極端的柯伊伯帶天體,盡管布朗也把它放在奧爾特云(Oort Cloud),這是太陽(yáng)系中另一個(gè)冰物質(zhì)碎片的蓄水池,被認(rèn)為占據(jù)了太陽(yáng)系的最邊緣。其它幾個(gè)類(lèi)似的天體后來(lái)也出現(xiàn)了,如2012 VP113,這是特魯希略(Trujillo)和同事斯科特·謝潑德(Scott Shepard)兩年前發(fā)現(xiàn)的(他們?nèi)〉木b號(hào)是“拜登”),這些花了他們?cè)S多時(shí)間的天體如此遙遠(yuǎn),只有少數(shù)在我們的一生中可以被看見(jiàn)。在這些已經(jīng)被看到的天體中,引人注目的是它們的軌道排列是如此緊密。繪制太陽(yáng)系時(shí),你可能會(huì)從頂部查看下來(lái),也就是垂直于黃道——行星軌道所在的平面。海王星和它軌道內(nèi)的所有行星都在一個(gè)小圈內(nèi),賽德娜和其它極端柯伊伯帶天體散開(kāi)在一邊,它們的近日點(diǎn)重疊在一起。 |
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