卡内基科学研究所的Scott Sheppard、北亚利桑那大学的Chad Trujillo和夏威夷大学的David tholo再次重新定义了我们太阳系的边缘。在冥王星以外的遥远地方发现了一个新天体，它的轨道支持了一颗更远的超级行星或更大的行星X存在。这个新发现的天体名为2015 TG387，于2018年10月2日（周二）由国际天文学联合会的小行星中心宣布。关于这一发现的完整细节论文发表在《天文学》上。2015TG387被发现距离太阳约80天文单位(AU)，这一测量定义为地球和太阳之间的距离。在此背景下，冥王星大约有34个天文单位，所以2015年TG387距离太阳的距离大约是目前冥王星距离太阳的2.5倍。
博科园-科学科普：这个新天体在一个非常细长的轨道上，从来没有接近太阳，这一点被称为近日点，超过65天文单位。只有2012VP113和Sedna在80和76 AU分别比2015TG387有更远的近日点。虽然2015TG387拥有第三个最遥远的近日点，但它的轨道半长轴比2012VP113和Sedna大得多，这意味着它离太阳的距离要远得多。在它的最远端，它一直延伸到2300 AU。2015TG387是为数不多与太阳系的巨大行星(如海王星和木星)距离不够近的天体之一。这些所谓的内部奥尔特云物体，比如2015TG387、2012VP113和Sedna，是从太阳系大部分已知质量中分离出来的，这使得它们非常有趣。
新极端矮行星的轨道2015 TG387及其内心的奥尔特云对象2012 VP113和“赛德娜”与恒星系。图片：Roberto Molar Candanosa and Scott Sheppard, courtesy of Carnegie Institution for Science.
它们可以用作探测器，了解太阳系边缘发生了什么。近日点轨道最远的物体2012 VP 113也被谢泼德和特鲁希略发现，他们在2014年宣布了这一发现。2012年VP 113的发现使谢泼德和特鲁希略注意到了几个极其遥远的太阳系天体轨道的相似性，他们提出存在一颗比地球大几倍的未知行星-有时被称为行星X或行星9-在数百Aus的距离冥王星之外绕太阳运行。认为在太阳系边缘可能会有成千上万个像2015TG387这样的小天体，但是它们的距离使得找到它们非常困难。目前只能在2015TG387接近太阳的时候探测到它。在它4万年的轨道中，有99%的轨道是太过微弱而看不见。这颗天体的发现是该团队正在进行的寻找未知矮行星和x行星工作的一部分。
将2015 TG387 (65 AU)与太阳系已知行星进行比较。土星在10au处可见，而地球在1au处可见，因为测量被定义为太阳和我们的母星之间的距离。图片：Roberto Molar Candanosa and Scott Sheppard, courtesy of Carnegie Institution for Science.
这是迄今为止对遥远太阳系天体进行的最大、最深的调查。这些遥远的天体就像带我们到行星X的面包屑一样，能找到的越多，就越能更好地了解太阳系外，以及我们认为正在塑造它们轨道的可能行星，这一发现将重新定义我们对太阳系演化的认识。该团队花了几年的时间观察，才为2015TG387获得一个良好的轨道，因为它的移动速度非常慢，而且轨道周期非常长。2015年10月在位于夏威夷莫纳克亚山顶的日本斯巴鲁8米望远镜上首次观测到2015TG387。2015年、2016年、2017年和2018年，通过智利卡内基拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜和亚利桑那州的探索频道望远镜的后续观测，确定了2015TG387的轨道。
对遥远太阳系行星X的艺术构想图，它可能会形成2015TG387这样的太阳系外小天体的轨道，这些天体由卡内基的斯科特·谢泼德(Scott Sheppard)、北亚利桑那大学的查德·特鲁希略(Chad Trujillo)和夏威夷大学的戴维·索伦(David Tholen)组成的团队发现。图片：Roberto Molar Candanosa and Scott Sheppard, courtesy of Carnegie Institution for Science.
2015TG387很有可能成为矮行星，因为它的直径接近300公里。2015年TG387到达近日点的位置与2012年VP113、Sedna以及大多数已知的极远的海王星外天体相似，表明某种东西正在将它们推入类似的轨道。Trujillo和俄克拉何马大学的Nathan Kaib用计算机模拟了不同的假设行星X轨道会如何影响2015TG387的轨道。这些模拟包括加州理工学院的康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)和迈克尔·布朗(Michael Brown)在2016年提出的在一个拉长的轨道上运行的几百个天文单位的超级地球质量行星。
大多数模拟结果显示，2015年TG387的轨道不仅在太阳系的年龄上是稳定的，而且实际上是由行星X的引力控制，这使得更小的2015TG387远离这颗巨大的行星。这种引力引导可以解释为什么太阳系中最遥远的天体有相似的轨道。这些轨道使它们永远不会太接近提议中的行星，这与冥王星即使轨道交叉也不会太接近海王星类似。让这个结果非常有趣的是，行星X对2015TG387的影响和其他极远的太阳系天体一样。这些模拟并不能证明在太阳系中还有另一个巨大的行星，但它们进一步证明了某个大天体可能就在那里。
博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《天文学》
研究/来自：卡内基科学研究所
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