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天文學家不再懷疑X行星的存在

2024-11-04科學

打從上世紀起,天文學家就老琢磨著在太陽系裏找一顆瞅不見的行星呢,這行星啊,能把天王星和海王星的軌域給攪和亂嘍。就說1972年吧,約瑟夫·L·布雷迪(Joseph L. Brady)提了個想法,他說有顆離咱們恒星64天文單位的行星,1800個地球年就能繞著恒星跑一圈。嘿,在他心裏啊,這個天體的軌域是逆行的,它的黃道面跟其他行星的黃道面還歪著個角度呢。

這些個假設呢,和古代蘇美爾人提到的尼比魯(就是他們瞅見在天上的某個賊亮的玩意兒)的數據有那麽一部份能對得上號。科學家們正想法子把這個尼比魯跟恒星啊,或者木星那樣實實在在的行星給對上號。雖說尼比魯在一堆偽科學的理論裏老冒頭,可天體物理學家還在正兒八經地用科學和實踐探索X行星呢。

【透過任何方式檢測 X】

布雷迪那時候過後呢,科學家們就老是琢磨著,咱們銀河系裏是不是還有另外一個天體啊,就這麽瞎琢磨著假設起來了。1982年的時候啊,美國國家航空暨太空總署和美國海軍天文台還有聯盟號軌域站一塊兒,把IRAS研究衛星給發射出去了。嘿,這衛星可不得了,在太陽系外邊發現了一個跟木星差不多大的天體呢。

經過更多理論和計算之後呢,1987年有個新聞釋出會,一整場都在專門嘮X星這事兒。嘿,您猜怎麽著,整個科學界都覺得這星是存在的。要想得到官方認可啊,就差至少用個啥辦法把它給找著了。到了1990年,據說這顆神神秘秘的行星啊,離太陽的距離比冥王星遠三倍呢,分量有地球的五倍重。

2016年和2019年的時候啊,咱同胞Konstantin Batygin,就是加州理工學院的那位教授,跟Michael Brown一塊兒把他們的成果給發表了。他倆說呢,古柏帶那些天體的軌域啊,興許會被一顆行星影響,這行星可比地球大概要重10倍呢。科學家們把天體的重力擾動分析了一通之後啊,就得出了有新行星這麽個結論。

它呀,在一條老長老長、周期得有一萬五千年的細溜溜軌域上,就那麽繞著太陽打轉轉呢。照他們模擬出來的數據看吶,X行星這玩意兒的物理和化學的那些個特性啊,就跟冰冷冷的海王星、天王星差不離兒。巴特金和布朗尋思著,這個天體呢,是在45億年以前啊,就從那原行星太陽盤裏給踢出來了。科學家估摸啊,X行星離太陽最近的時候得有200個天文單位,最遠的時候呢,在600到1200個天文單位之間。這個地兒啊,就在冥王星呆著的古柏帶外邊兒呢。Batygin和Brown估摸著,出錯的可能性也就0.007%。

【深藍色冰】

他們瑞士的同事Esther Linder和Christophe Mordasini琢磨出個結論,X行星的半徑啊,是地球半徑的3.7倍呢。它那大氣層是氫氣和氦氣湊一塊兒的,溫度低得嚇人,能到 -226°C。再往裏頭呢,有一層水冰,溫度是 -63°C。接著就是一層薄薄的矽酸鹽地幔,地幔裏頭藏著個鐵芯,這鐵芯可熱乎了,有3400°C呢。按他們的說法,地球啊,正慢慢變涼呢,為啥呢?因為地球放出去的能量比吸收進來的能量多了1000倍啊,就像個漏鬥似的,只出不進,能不涼嘛。

美國的天文學家說啊,X行星那可是深藍色的,比海王星還暗呢。為啥呢?它大氣層的溫度低得很,甲烷瓦斯在底部或者雲層裏就凝結了。這麽一來,這顆行星就不咋亮堂,這也說明了為啥探測它那麽難。你想啊,離得那麽老遠,想看到它反射的太陽光,可太難為人了,只能靠著X行星的紅外放射線來找它了。

巴蒂金和布朗的想法跟瑞士和法國的天文學家可不一樣。瑞士和法國那些天文學家啊,覺得X行星是太陽從旁邊恒星那兒抓來的系外行星呢。這事兒得有三個條件,按他們的模型看啊,這事兒還挺有可能發生的。太陽得在離150個天文單位那麽遠的地方把X行星給抓過來,為啥呢?不然的話,古柏帶可就被攪和亂套了。

還有一顆恒星呢,離系外行星大概100個天文單位遠。得這樣才行呢,要不太陽咋克服另一個發光的家夥的影響啊。行吧,等咱們這恒星把一顆系外行星給抓住以後啊,說不定就能讓太陽系現在的動態布局再冒出來一回。

【日本預訂】

在別的科學家弄出來的模型裏呢,X行星能把海王星外邊那些極端天體軌域為啥被擾動給說清楚嘍。嘿,它連太陽系裏拉普拉斯平面(就是跟所有行星的總軌域動量和太陽旋轉動量的向量垂直的那個面)的傾角是咋回事兒都能解釋。結果啊,它對太陽、木星、土星、天王星和海王星的影響,正好能把拉普拉斯平面和太陽赤道平面之間那六度的傾斜給解釋明白嘍。

在那個模型裏啊,行星X的軌域伸長、品質,還有它的半長軸和巨行星參數之間交互作用呢,這就決定了傾角的大小。得著重說一下哈,所有這些個結論啊,都是從電腦模型裏分析行星X對其他天體的影響得出來的。

天文學家尋思著,想發現它呀,只要在夏威夷的日本斯巴魯天文台預訂點觀測的時間就成。這不,就觀測了短短20天,嘿,最後就能證明X行星存在嘍。得嘞,這事兒就算是有著落了。