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除了行星九之外的其他东西可能隐藏在外太阳系中

2019-3-28@艾米 0 评论

在太阳系外围的某个地方,在海王星的轨道之外,发生了一些奇怪的事情。一些物体与其他物体的轨道运行方式不同,我们不知道为什么。

除了行星九之外的其他东西可能隐藏在外太阳系中

一个流行的假设是:一个名为Planet Nine(行星九)的看不见的物体可能会弄乱这些轨道。天文学家热切地寻找这颗行星。但物理学家最近提出了另一种他们认为更合理的解释。

根据英国剑桥大学的天体物理学家Antranik Sefilian和贝鲁特美国大学的Jihad Touma的说法:轨道摆动可能是由一些较小的柯伊伯带或海王星外天体(TNOs)的综合引力引起的,而不是一个大物体。

如果这听起来很熟悉,那是因为Sefilian和Touma不是第一个想到这个想法的人,但他们的计算首先解释了这些物体奇怪轨道的显著特征,同时考虑到太阳系中的其他八个行星。

在2016年的一项研究中首次宣布了Planet Nine的假设。研究柯伊伯带地区矮行星的天文学家注意到,有几个TNO“脱离”了太阳系气态巨行星的强大引力影响,并且有着与柯伊伯带其余部分不同的怪异环状轨道。

但是这六个物体的轨道也以一种不随机的方式聚集在一起;似有什么东西将他们拖到了那个位置。根据模型, 一个巨大的、迄今看不见的行星可以做到这一点。

到目前为止,这颗行星仍然难以捉摸 – 不一定是奇怪的,因为要看到远处的黑暗物体存在相当大的技术挑战,特别是当我们不知道它在哪里时。但它的模棱两可促使科学家寻求其他解释。

Sefilian说:Planet Nine是一个迷人的假设,但如果假设的第九行星存在,它到目前为止已经避免了被发现,其团队想看看是否有一个不那么戏剧性的解释奇怪的TNO轨道。

“我们认为,与其考虑第九颗行星,不如惦念它的形成和不寻常的轨道,为什么不简单地解释一下构成超出海王星轨道磁盘的小物体的引力,看看它对我们有什么影响?”

研究人员创造了一个独立的TNO的计算机模型,以及太阳系的行星(及其引力),以及一个巨大的碎片盘绕过海王星的轨道。

通过对光盘的质量、偏心率和方向等元素进行调整,研究人员能够重现分离的TNO的聚集环轨道。

Sefilian说:“如果你从模型中移除Planet Nine,让许多小物体分散在一个广阔的区域,那么这些物体之间的集体吸引力就可以很容易地解释我们在一些TNO中看到的偏心轨道。”

这解决了科罗拉多大学博尔德分校去年首次提出集体引力假说时所遇到的问题。虽然他们的计算能够解释分离的TNO的引力效应,但它们无法解释为什么它们的轨道都以相同的方式倾斜。

两种模型还存在另一个问题:为了产生观测效果,柯伊伯带需要至少几个地球质量的集体引力。

然而,目前估计,柯伊伯带的质量仅为地球质量的4%至10%。

但是,根据太阳系形成模型,它应该更高;而且,Sefilian指出,当你进入它内部时很难看到星体周围的整个碎屑盘,所以柯伊伯带上的碎片可能比我们能看到的要多得多。

Sefilian说:“虽然我们没有直接的观测证据,但我们也没有九号行星的证据,这也是我们正在调查其他可能性的原因。这两件事情都有可能是真的 – 可能有一个巨大的磁盘和第九颗星球。随着每一个新的TNO的发现,我们收集了更多的证据来解释他们的行为。”

本文源自 sciencealert ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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