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太陽系邊緣 可能隱藏一顆冰巨行星

太陽系是否存在第九顆行星一直是天文學家探索的課題。(Shutterstock)
太陽系是否存在第九顆行星一直是天文學家探索的課題。(Shutterstock)

編譯/林達
過去的認知是太陽周圍有九顆行星,不過,冥王星(Pluto)降級之後,太陽系還有八顆行星。但如果還有另外一顆行星潛伏在太陽系遙遠的外圍呢?

天文學家日前發表於《皇家天文學會月刊快訊》(MNRAS Letters)的論文指出,太陽系最邊緣可能不僅存在彗星,他們計算出,可能有顆行星隱藏在「歐特雲」(Oort cloud)中,可能性為7%。

歐特雲是彗星所在之處,由冰塊和岩石組成的球形區域,大得難以想像。歐特雲邊緣到太陽的距離是地球到太陽的數萬倍。根據研究人員電腦模擬,大約每200~3,000顆恆星中,就有一顆恆星可能擁有距離這麼遙遠的行星。

「太陽系極有可能捕獲一顆歐特雲行星,」研究合著者、行星科學研究所天文學家內森·凱布(Nathan Kaib)補充道,這一類隱藏的「陌生者」是絕對應該存在的行星,但迄今為止受到的關注相對較少。

行星被流放到歐特雲?

如果歐特雲中有行星,那它肯定是一顆冰巨行星。當木星、土星、天王星或海王星等大型行星形成時,它們會以雙胞胎的形式誕生。問題在於,這些巨大的行星有相當大的引力,然後就像吵架的兄弟姐妹一樣,經常會互相碰撞。這些推力就會破壞年輕太陽系的穩定,有時會造成其中一顆行星被踢出星系,或被流放到太陽系外圍,軌道也會相當奇怪。

論文第一作者波爾多大學天體物理實驗室研究員肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)說,「倖存的行星有著高離心率軌道,就像是它們過去暴力(碰撞)留下的傷疤。」這意味著流亡的歐特雲行星不僅離它的恆星非常遙遠,軌道也會被拉長,軌道更像彗星的橢圓形,而不是地球圍繞太陽運行近乎完美的圓形。遙遠的距離讓人很難看到它,如果它確實存在,也會微弱到簡直看不見,所以很難發現它。

「如果我們自己的歐特雲中存在一顆海王星般大小的行星,那麼我們很可能還沒有發現它。」未參與這項研究的麻省理工學院天文學家馬萊娜·賴斯(Malena Rice)表示同意。「令人驚訝的是,有時發現數百光年外的行星,比發現我們後院的行星更容易!」

歐特雲行星 VS. X行星

天文學家幾十年來一直在歐特雲以及更近的古柏帶(Kuiper Belt)中尋找,希望找到難以捉摸的「假設的X行星」。X行星,也稱九號行星,是一顆大小如海王星般的行星,被認為在距離太陽600億英里(約965億公里)的軌道上運行。

加州理工學院天文學家邁克·布朗(Mike Brown)和康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)通過對古柏帶內多個天體的觀測推斷,一定會存在一個像X行星這樣巨大的物體,但這一理論尚未得到證實。

不過,雷蒙德研究團隊發現的歐特雲行星,與布朗和巴蒂金一直在尋找的X行星並非同一顆。

儘管這顆假設的歐特雲行星距離很遠,並且有一個延伸的高離心率軌道,但兩者的相似之處僅此而已。凱布解釋,他們模擬中的歐特雲行星將比預想中的九號行星軌道遠得多,至少遠10倍。他們的模擬無法將這顆行星置於類似第九行星的軌道上。◇