太陽系最外層的神秘軌道不是由「第九大行星」引起的

太陽系最外層的神秘軌道不是由「第九大行星」引起的

研究人員說，一些天文學家假設太陽系最遠處的一些天體的奇怪軌道是由一顆未知的第九大行星形成的，但實際上可以用海王星以外圍繞太陽運行的小天體的引力合力來解釋。劍橋大學(University of Cambridge)和貝魯特美國大學(American University of Beirut)的研究人員對所謂的「第九大行星」假說提出了另一種解釋，他們提出了一個由小冰體構成的圓盤，其總質量是地球的10倍。當與太陽系的簡化模型相結合時，所假設的圓盤的引力可以解釋太陽系外圍某些物體所呈現的不同尋常的軌道結構。

而新理論並不是第一個提出,巨大的引力盤的小物件可以避免需要九分之一的星球,這是第一個這樣的理論可以解釋觀察到的軌道的重要特性,而會計質量和重力的其他太陽系中八大行星。在海王星軌道之外是柯伊伯帶，它是由太陽系形成過程中遺留下來的小天體組成的。海王星和其他巨行星的引力作用影響著柯伊伯帶內外的天體，這些天體統稱為外海王星天體(TNOs)，它們幾乎從各個方向以近乎圓形的路徑環繞著太陽。

然而，天文學家發現了一些神秘的異常值。自2003年以來，約有30個TNOs在高度橢圓的軌道上被發現:它們通過共享平均相同的空間方向而從其他TNOs中脫穎而出。這種群聚現象無法用我們現有的八顆行星的太陽繫結構來解釋，因此一些天文學家提出假設，認為不尋常的軌道可能受到尚不為人知的第九顆行星的存在的影響。地球九的假設表明,占這些tno的不尋常的軌道,將會有另一個星球,被認為是比地球大十倍,潛伏在遙遠的太陽系和「牧羊」tno在同一方向通過重力的共同作用和太陽系的其他部分。

「第九大行星假說很吸引人，但是如果第九大行星存在的話，到目前為止它還沒有被發現，」Antranik Sefilian說，他是劍橋大學應用數學和理論物理系的博士生。「我們想知道是否有另一種不那麼引人注目，也許更自然的原因導致了我們在一些TNOs上看到的不尋常軌道。」我們想，與其考慮第九顆行星，然後擔心它的形成和不尋常的軌道，為什麼不簡單地解釋構成海王星軌道外圓盤的小天體的引力，看看它對我們有什麼作用?

貝魯特美國大學的Jihad Touma教授和他以前的學生Sefilian對TNOs的空間動力學進行了建模，模擬了巨大的外行星和海王星外一個巨大的擴展圓盤的共同作用。這兩位科學家的計算是在貝魯特美國大學(American University of Beirut)的一次研討會上得出的。他們發現，這樣的模型可以解釋一些TNOs令人困惑的空間聚集軌道。在這個過程中，他們能夠確定圓盤質量的範圍，它的「圓度」(或偏心)，以及強迫其方向(或旋進率)的逐漸變化，這些變化忠實地再現了離群TNO軌道。「如果你把地球九從很多小對象的模型,而使分散在一個廣闊的區域內,集體景點之間的這些對象可以考慮在某些tno偏心軌道,我們看到,「Sefilian說,他是蓋茨劍橋學者和達爾文學院的一員。

早些時候，人們試圖估算海王星以外天體的總質量，但加起來只有地球的十分之一左右。然而，為了讓TNOs擁有觀測到的軌道，並且不存在行星9,Sefilian和Touma提出的模型要求柯伊伯帶的總質量是地球質量的幾到十倍。塞菲利安說:「在觀察其他星系時，我們經常研究圍繞著恆星的圓盤，以推斷圍繞它運行的行星的性質。」「問題是，當你從系統內部觀察圓盤時，幾乎不可能一次看到整個東西。」雖然我們沒有直接觀測到這個圓盤的證據，但我們也沒有第九大行星的證據，這就是為什麼我們在研究其他可能性。然而，值得注意的是，對柯伊伯帶類似物在其他恆星周圍的觀察，以及行星形成模型，揭示了大量殘骸的殘餘種群。「也有可能這兩件事都是真的——可能存在一個巨大的圓盤和第九顆行星。」隨著每一個新的TNO的發現，我們收集了更多的證據，可能有助於解釋它們的行為。

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