太阳系最外层的神秘轨道不是由“第九大行星”引起的

太阳系最外层的神秘轨道不是由“第九大行星”引起的

研究人员说，一些天文学家假设太阳系最远处的一些天体的奇怪轨道是由一颗未知的第九大行星形成的，但实际上可以用海王星以外围绕太阳运行的小天体的引力合力来解释。剑桥大学(University of Cambridge)和贝鲁特美国大学(American University of Beirut)的研究人员对所谓的“第九大行星”假说提出了另一种解释，他们提出了一个由小冰体构成的圆盘，其总质量是地球的10倍。当与太阳系的简化模型相结合时，所假设的圆盘的引力可以解释太阳系外围某些物体所呈现的不同寻常的轨道结构。

而新理论并不是第一个提出,巨大的引力盘的小物件可以避免需要九分之一的星球,这是第一个这样的理论可以解释观察到的轨道的重要特性,而会计质量和重力的其他太阳系中八大行星。在海王星轨道之外是柯伊伯带，它是由太阳系形成过程中遗留下来的小天体组成的。海王星和其他巨行星的引力作用影响着柯伊伯带内外的天体，这些天体统称为外海王星天体(TNOs)，它们几乎从各个方向以近乎圆形的路径环绕着太阳。

然而，天文学家发现了一些神秘的异常值。自2003年以来，约有30个TNOs在高度椭圆的轨道上被发现:它们通过共享平均相同的空间方向而从其他TNOs中脱颖而出。这种群聚现象无法用我们现有的八颗行星的太阳系结构来解释，因此一些天文学家提出假设，认为不寻常的轨道可能受到尚不为人知的第九颗行星的存在的影响。地球九的假设表明,占这些tno的不寻常的轨道,将会有另一个星球,被认为是比地球大十倍,潜伏在遥远的太阳系和“牧羊”tno在同一方向通过重力的共同作用和太阳系的其他部分。

“第九大行星假说很吸引人，但是如果第九大行星存在的话，到目前为止它还没有被发现，”Antranik Sefilian说，他是剑桥大学应用数学和理论物理系的博士生。“我们想知道是否有另一种不那么引人注目，也许更自然的原因导致了我们在一些TNOs上看到的不寻常轨道。”我们想，与其考虑第九颗行星，然后担心它的形成和不寻常的轨道，为什么不简单地解释构成海王星轨道外圆盘的小天体的引力，看看它对我们有什么作用?

贝鲁特美国大学的Jihad Touma教授和他以前的学生Sefilian对TNOs的空间动力学进行了建模，模拟了巨大的外行星和海王星外一个巨大的扩展圆盘的共同作用。这两位科学家的计算是在贝鲁特美国大学(American University of Beirut)的一次研讨会上得出的。他们发现，这样的模型可以解释一些TNOs令人困惑的空间聚集轨道。在这个过程中，他们能够确定圆盘质量的范围，它的“圆度”(或偏心)，以及强迫其方向(或旋进率)的逐渐变化，这些变化忠实地再现了离群TNO轨道。“如果你把地球九从很多小对象的模型,而使分散在一个广阔的区域内,集体景点之间的这些对象可以考虑在某些tno偏心轨道,我们看到,“Sefilian说,他是盖茨剑桥学者和达尔文学院的一员。

早些时候，人们试图估算海王星以外天体的总质量，但加起来只有地球的十分之一左右。然而，为了让TNOs拥有观测到的轨道，并且不存在行星9,Sefilian和Touma提出的模型要求柯伊伯带的总质量是地球质量的几到十倍。塞菲利安说:“在观察其他星系时，我们经常研究围绕着恒星的圆盘，以推断围绕它运行的行星的性质。”“问题是，当你从系统内部观察圆盘时，几乎不可能一次看到整个东西。”虽然我们没有直接观测到这个圆盘的证据，但我们也没有第九大行星的证据，这就是为什么我们在研究其他可能性。然而，值得注意的是，对柯伊伯带类似物在其他恒星周围的观察，以及行星形成模型，揭示了大量残骸的残余种群。“也有可能这两件事都是真的——可能存在一个巨大的圆盘和第九颗行星。”随着每一个新的TNO的发现，我们收集了更多的证据，可能有助于解释它们的行为。