打从上世纪起,天文学家就老琢磨着在太阳系里找一颗瞅不见的行星呢,这行星啊,能把天王星和海王星的轨道给搅和乱喽。就说1972年吧,约瑟夫·L·布雷迪(Joseph L. Brady)提了个想法,他说有颗离咱们恒星64天文单位的行星,1800个地球年就能绕着恒星跑一圈。嘿,在他心里啊,这个天体的轨道是逆行的,它的黄道面跟其他行星的黄道面还歪着个角度呢。
这些个假设呢,和古代苏美尔人提到的尼比鲁(就是他们瞅见在天上的某个贼亮的玩意儿)的数据有那么一部分能对得上号。科学家们正想法子把这个尼比鲁跟恒星啊,或者木星那样实实在在的行星给对上号。虽说尼比鲁在一堆伪科学的理论里老冒头,可天体物理学家还在正儿八经地用科学和实践探索X行星呢。
【通过任何方式检测 X】
布雷迪那时候过后呢,科学家们就老是琢磨着,咱们银河系里是不是还有另外一个天体啊,就这么瞎琢磨着假设起来了。1982年的时候啊,美国宇航局和美国海军天文台还有联盟号轨道站一块儿,把IRAS研究卫星给发射出去了。嘿,这卫星可不得了,在太阳系外边发现了一个跟木星差不多大的天体呢。
经过更多理论和计算之后呢,1987年有个新闻发布会,一整场都在专门唠X星这事儿。嘿,您猜怎么着,整个科学界都觉得这星是存在的。要想得到官方认可啊,就差至少用个啥办法把它给找着了。到了1990年,据说这颗神神秘秘的行星啊,离太阳的距离比冥王星远三倍呢,分量有地球的五倍重。
2016年和2019年的时候啊,咱同胞Konstantin Batygin,就是加州理工学院的那位教授,跟Michael Brown一块儿把他们的成果给发表了。他俩说呢,柯伊伯带那些天体的轨道啊,兴许会被一颗行星影响,这行星可比地球大概要重10倍呢。科学家们把天体的引力扰动分析了一通之后啊,就得出了有新行星这么个结论。
它呀,在一条老长老长、周期得有一万五千年的细溜溜轨道上,就那么绕着太阳打转转呢。照他们模拟出来的数据看呐,X行星这玩意儿的物理和化学的那些个特性啊,就跟冰冷冷的海王星、天王星差不离儿。巴特金和布朗寻思着,这个天体呢,是在45亿年以前啊,就从那原行星太阳盘里给踢出来了。科学家估摸啊,X行星离太阳最近的时候得有200个天文单位,最远的时候呢,在600到1200个天文单位之间。这个地儿啊,就在冥王星呆着的柯伊伯带外边儿呢。Batygin和Brown估摸着,出错的可能性也就0.007%。
【深蓝色冰】
他们瑞士的同事Esther Linder和Christophe Mordasini琢磨出个结论,X行星的半径啊,是地球半径的3.7倍呢。它那大气层是氢气和氦气凑一块儿的,温度低得吓人,能到 -226°C。再往里头呢,有一层水冰,温度是 -63°C。接着就是一层薄薄的硅酸盐地幔,地幔里头藏着个铁芯,这铁芯可热乎了,有3400°C呢。按他们的说法,地球啊,正慢慢变凉呢,为啥呢?因为地球放出去的能量比吸收进来的能量多了1000倍啊,就像个漏斗似的,只出不进,能不凉嘛。
美国的天文学家说啊,X行星那可是深蓝色的,比海王星还暗呢。为啥呢?它大气层的温度低得很,甲烷气体在底部或者云层里就凝结了。这么一来,这颗行星就不咋亮堂,这也说明了为啥探测它那么难。你想啊,离得那么老远,想看到它反射的太阳光,可太难为人了,只能靠着X行星的红外辐射来找它了。
巴蒂金和布朗的想法跟瑞士和法国的天文学家可不一样。瑞士和法国那些天文学家啊,觉得X行星是太阳从旁边恒星那儿抓来的系外行星呢。这事儿得有三个条件,按他们的模型看啊,这事儿还挺有可能发生的。太阳得在离150个天文单位那么远的地方把X行星给抓过来,为啥呢?不然的话,柯伊伯带可就被搅和乱套了。
还有一颗恒星呢,离系外行星大概100个天文单位远。得这样才行呢,要不太阳咋克服另一个发光的家伙的影响啊。行吧,等咱们这恒星把一颗系外行星给抓住以后啊,说不定就能让太阳系现在的动态布局再冒出来一回。
【日本预订】
在别的科学家弄出来的模型里呢,X行星能把海王星外边那些极端天体轨道为啥被扰动给说清楚喽。嘿,它连太阳系里拉普拉斯平面(就是跟所有行星的总轨道动量和太阳旋转动量的矢量垂直的那个面)的倾角是咋回事儿都能解释。结果啊,它对太阳、木星、土星、天王星和海王星的影响,正好能把拉普拉斯平面和太阳赤道平面之间那六度的倾斜给解释明白喽。
在那个模型里啊,行星X的轨道伸长、质量,还有它的半长轴和巨行星参数之间相互作用呢,这就决定了倾角的大小。得着重说一下哈,所有这些个结论啊,都是从计算机模型里分析行星X对其他天体的影响得出来的。
天文学家寻思着,想发现它呀,只要在夏威夷的日本斯巴鲁天文台预订点观测的时间就成。这不,就观测了短短20天,嘿,最后就能证明X行星存在喽。得嘞,这事儿就算是有着落了。