這些星體的發現，重新定義了太陽系邊界

太陽系邊緣地區或隱藏神秘的「行星X」

了系外行星半人馬座阿爾法星Bb，這是在距離地球最近恆星系統中發現的外星世界，也說明了在過去數十年內系外行星探測技術的進步，我們的技術已經可以發現數光年外的昏暗天體。目前已確認的系外行星數量為825顆，這是一個驚人的數字，但是我們對太陽系內的行星探測似乎沉寂已久，自18世紀的天文學家發現天王星以及19世紀發現海王星以來，太陽系外層軌道再也沒發現過大質量行星。因此，有研究人員設想在太陽系外層軌道還有在一顆名為「行星X」的大型天體，或許發現它還需要100年。

研究人員推測在太陽系最外層存在未被發現的大質量冰封天體

尋找「行星X」的計劃開始於1781年，英國天文學家威廉赫歇爾爵士在研究金牛座恆星時注意到模糊不清的情況，幾天後似乎又移動了位置，他得出結論稱這是一顆彗星，進一步的研究表明該天體實際上是天王星，是太陽系第七大行星，位於土星軌道之外。對天王星軌道的詳細觀測發現其似乎受 。

到另一個更加遙遠天體引力的影響，因此數學家通過研究數據預測了第八顆行星的位置，儘管還未觀測到它的存在。1846年，科學家宣布了海王星被正式得到觀測確認。

天文學家使用相同的技術來研究天王星和海王星的軌道特徵，顯示這兩顆行星都受到另一個不明物體的引力作用，基於這個線索科學家們開始尋找太陽系第九大行星，美國天文學家珀西瓦爾·洛厄爾（Percival Lowell）確認了可能的候選天體，在洛厄爾去世後的1930年，在洛厄爾天文台工作的天文學家克萊德·湯博（Clyde Tombaugh）確認了冥王星的存在，此後該行星成為太陽系行星系統的最後一位成員，但目前已經被降級為矮行星行列。

到了1978年，科學家發現冥王星的衛星卡戎，由此導致了對「行星X」的重新辯論，通過精確測量卡戎的軌道參數，研究人員推測了冥王星的質量。最終計算顯示第九大行星不可能對天王星和海王星的軌道構成影響。1977年，美國宇航局發射了旅行者系列行星際探測器，旅行者2號在1989年飛掠海王星時發現其質量比原先認為的要小，這再一次點燃了科學家對「行星X」的興趣，並推測太陽系最外層軌道上存在「冰巨人」行星，但後來發現X行星或是個神話。

科學家估計在超出冥王星軌道外存在數百萬計的冰封天體，但在距離太陽48個天文單位的距離上空間岩石的數量呈現急劇下滑的趨勢，該現象被稱為「柯伊伯懸崖」之謎，有研究稱在X行星引力的作用下，使得柯伊伯帶小天體數量出現急劇下降，或許這裡是我們太陽系的邊緣，或許也不是。另一方面，美國宇航局旅行者系列探測器和先驅者系列探測器都往不同方向飛出太陽系，並未探測到任何大質量天體。

雖然太陽系外圍空間是巨大的，但是探測器應該是不可能抵達一個未曾發現的太陽系空間。此外，陸基觀測站和空間望遠鏡，比如美國宇航局廣域紅外探測器(WISE)也會察覺到微小的證據。總之太陽系外圍是否還有大質量行星尚不確定，除非我們揭開「柯伊伯懸崖」之謎，不然行星X的幽靈依然非常誘人。

太陽系邊緣證實潛伏木星大小黑色天體

「塞丁泉」彗星，一位來自奧爾特雲的客人，被寬視野紅外巡天探測器發現於2010年1月。

太陽系示意圖，其中包括奧爾特雲

美國路易斯安那大學行星科學家近日通過對一個多世紀的彗星觀測數據進行分析後證實了此前提出的一個假設，即一個木星大小的黑色天體可能正潛伏於太陽系的外邊緣，而且正在向地球方向拋出大量的冰和塵埃。

美國路易斯安那大學行星科學家約翰-馬特斯表示，「我們已經積累了10年以上的數據來檢驗這種假設。為了進一步對假設進行檢驗，我們將觀測的彗星數量提高了一倍。只有到現在，我們才能夠檢驗到那裡有一個木星質量大小的天體。」

早在1999年，馬特斯和同事丹尼爾-懷特米爾就曾提出，太陽有一個隱藏的伴星，它將奧爾特雲中的冰質天體不斷地拋向太陽系內。奧爾特雲是太陽系邊緣的一個球狀雲團，裡面充滿了彗星。近期，馬特斯和懷特米爾又對1898年以來的彗星觀測數據重新進行分析，證實了他們最初的理論：從地球的角度能夠看到的彗星，大約有20%都是來自一顆遙遠的黑色行星。

更早以前，還有人提出一種概念，即一顆昏暗的褐矮星或紅矮星(被命名為「復仇女神」)每3000萬年左右都會拋出致命的彗星雨砸向地球。馬特斯的理論也算是對這種概念的回應。不過，後來的研究表明，地球上物種大規模滅絕與「復仇女神」預言並沒有直接聯繫，因此許多天文學家現在認為這一天體並不存在。

但是，馬特斯表示，「我們開始問許多人，對於我們正在分析的現有數據，你希望能夠推斷出什麼類型的天體？究竟是什麼樣的可能軌道使得它們如此靠近太陽，以至於我們都能夠發現它們。」

形成彗核的宇宙雪球通常懸浮於奧爾特雲中，直到它們的軌道被外力改變。馬特斯認為，這種外部推力可能有三種來源。首先，銀河系盤持續不變的重力可以將彗星從它們的冰質家園中拖出來並拋向太陽系中。其次，一顆路過的恆星可以將彗星從奧爾特雲中震出來。第三種可能就是一顆更大的伴星，如「復仇女神」或「命運女神」，也可以將彗星從它們舒適的家園中吸引出來。電腦模型顯示，在每一種假設中，彗星都會在太空中給出一個特徵圖。馬特斯表示，「我們對這些圖案進行了認真研究，並提出疑問，『是否還有更多的關於一顆路過恆星引起彗星軌道變化的證據圖案？』」

研究人員對小行星中心資料庫中的大約100顆彗星的軌道進行了分析，並得出結論認為，生成於奧爾特雲的彗星80%都是被星系引力推出來的。剩下的20%則需要一個遙遠的天體的推動，這個遙遠的天體質量可能是木星質量的1.4倍左右。馬特斯表示，「比木星質量小的天體不可能強大到足以完成如此壯舉。而如果它是比木星質量大得多的天體，如一顆褐矮星，那它產生的結果則遠不止我們所推斷的20%這一數據。」

然而，仍然存在一個問題。這一圖案僅適用於來自球狀奧爾特雲外層的彗星，奧爾特雲外層範圍介於距離太陽的0.3光年到0.8光年之間。而來自奧爾特雲內層的彗星則不會產生同樣的圖案。馬特斯表示，「這就非常麻煩，它需要一個全新的動力學解釋，即內層奧爾特雲彗星是如何引人注目的。」

加拿大理論天體研究所行星科學家納森-凱博表示，「我認為所有問題將在未來五到十年內解決。」馬特斯認為，我們也許並不需要等得太久。像「命運女神」這樣的天體現在已可以通過美國宇航局寬視野紅外巡天探測器觀測到。他表示，「我們預計，寬視野紅外巡天探測器將會驗證我們的推測。我們只需要耐心等待。」

太陽系邊緣發現新矮行星

有兩名美國天文學家對外界發布了一項研究報告，他們在報告中指出，在我們所熟知的太陽系邊緣存在一顆新的矮行星，這顆矮行星的出現或許意味著太陽系的範圍會被重新定義，目前天文學界將這顆矮行星命名為2012VP113。據了解，這兩名美國天文學家分別是來自華盛頓卡內基研究院（Instituto Carnegie）的斯考特·謝菲爾德（Scott Sheppard），以及來自夏威夷雙子塔觀測台（Observatorio Gemini）的查得維克·特魯德西（Chadwick Trujillo）。

關於這顆矮行星的更多詳細信息將會被刊登在本周出版的《自然》雜誌（Nature）上。

另外據天文學家解釋：「這顆矮行星本身並不能說明什麼問題，但是它的存在證明在它周圍的太空環境中還存在某一個更大的未知星體，現階段還沒有觀測到它的位置。至於這個星體具體屬於哪種類型，天文學家們表示目前尚不清楚，但是可以肯定的是這顆星體的體積應該非常大，很可能與現在我們所熟知的八大行星屬於同一級別，如果是這樣的話，那麼太陽系的範圍將會被再次擴大。」

謝菲爾德指出：「矮行星的具體位置位於奧爾特內星雲（Nube de Oort）內，根據2012VP113的運行軌道我們大致可以計算出這顆未知星體的質量。計算結果顯示它的質量非常大，因此如果它的密度和『八大行星』差不多的話，那麼它的體積也應該相當大。就拿地球作為例子來看，假設這顆星球的密度與地球一樣，則它的體積就是地球的10倍多。

專家表示，我們所了解的太陽系行星有三個種類：第一種行星被稱為「岩石類行星」，也就是包括地球在內的一些距離太陽最近的行星，第二種則叫做氣體類行星，泛指包括海王星在內的所有行星，相對於岩石類行星，這些行星距離太陽的距離更遠一些，它們一般位於柯伊博戴星雲（Cinturón de Kuiper）範圍內。由於距離較遠，這些行星表面的溫度都非常低，所有的物體都處於凍結狀態，也正因如此，在這些行星上幾乎不可能有生命存在。最後一種類型則是鮮為人知的「賽德娜行星」，這些行星距離太陽的距離最為遙遠，一般位於太陽系的邊緣地帶，毋庸置疑，這些行星上的景象更加缺乏生機。

卡內基研究院的負責人琳達·埃爾金斯·唐頓（Linda Elkins-Tanton）是一位知名的地磁學專家，她在接受記者採訪時表示：「根據我們的觀測，2012VP113的運 。

行軌道距離太陽非常遠，甚至比我們已知的賽德娜星體還要遠，也就是說它處於太陽系的範圍之外，那麼同理，這顆吸引著2012VP113的『神秘星體』也在太陽系之外，它們（指的是2012PV113和這顆未知星體）構成了目前已知的距離太陽最遠的星體系統。這些事實足夠證明人類對太陽系的認識程度還遠遠不夠，因此我們有必要重新劃分太陽系的範圍。」

據悉，2012VP113的運行軌道上與太陽距離最近的點與太陽相距大約30個UA（一種天文學長度單位），相比之下，地球與太陽之間的距離為0.39個UA，平均算下來地球到太陽的距離僅為2012VP113到太陽距離的1/80。由於這個觀測項目還在進行當中，所以關於這一發現的信息還比較少，詳細的觀測結果會在幾個星期後公布。

另外埃爾金斯還指出：「此次發現具有重大的歷史意義，從某種程度上來看，它完全顛覆了我們對太陽系的理解。這也是一個絕佳的機會，可以使我們更進一步地看清太陽系的真正面貌，當然，也許這次發現並不是太陽系的終點，不排除以後發現更遠行星的可能性，屆時我們會再次擴大太陽系的範圍。科學即是如此，也正因為這樣人類才會進步。」

事實上，正如埃爾金斯所說的那樣，人類對太陽系的認知程度在隨著時代的變遷而不斷提高。早在很久以前，天文學家們認為冥王星的位置即是太陽系的邊緣，後來人們發現了柯伊博戴星雲的存在。在接下來的很長一段時間內，人們一直都以為柯伊博戴星雲就是太陽系的終點，到了2003年有一群天文學家發現在柯伊博戴星雲外還存在一部分星體群，於是將它們命名為賽德娜星群直到今天，科學家們再次衝破賽德娜星雲的束縛，發現了新的太陽系空間。

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