冥王星“歸隊”無望 太陽系“老九”何處尋

實習記者 翟冬冬

多年來，天文學家一直在爭論太陽系是否真的存在第九顆行星——所謂的“行星九”（Planet Nine）。如近日美國密歇根大學科學家報告說，他們發現一顆遙遠小行星2015 BP519的軌道角度非常奇特，認為該天體被一顆尚未現身的行星牽引到“異常軌道”。這一發現為“行星九”確實存在增加了新證據。但在最近召開的天文學會第232次會議上，科羅拉多大學研究人員卻對此給出負面結論：“行星九”可能不是一個單體，只是許多小天體產生了類似行星的引力效果。

從冥王星被降級以來，第九大行星這個稱號一直被多方給予厚望，那冥王星或者“行星九”能滿足這個愿望嗎？

命運多舛的冥王星

88年前，美國天文學家克萊德·湯博觀測到冥王星的時候，一定沒想到它的命運會如此多舛。冥王星在1930年2月18日被發現，并以羅馬神話中的冥王普魯托（Pluto）命名。在當時，冥王星的發現自然引發許多關注，要知道這距離人們計算出海王星的時間已經過去了近百年。

在希臘神話中Pluto是冥神的稱號，據說他可以隱身。而冥王星呢，大概也具有這個技能，因為它距離太陽非常遙遠，星光黯淡。當時研究人員根據其軌道、亮度和估算的反照率計算認為，冥王星的體積和地球相當，冥王星也因此進入行星行列。

然而故事并沒有就這么結束。上世紀90年代，觀測技術的進步大大提高了發現太陽系外圍天體的能力。研究人員在冥王星軌道外圍被稱為柯伊柏帶的區域，陸續發現了很多和冥王星體積相似或者更大的“兄弟姐妹”。并且，對它進行重新測量的時候，發現冥王星的身材嚴重縮水，直徑只有2000多公里，比月球還要小不少。

此外，冥王星的軌道和其他行星的軌道也存在區別。其他行星的軌道偏心率和傾角大都很小，這使得它們的近圓形軌道幾乎與黃道面在同一平面上。而冥王星軌道則具有高偏心率和高傾角，周期性地進入海王星軌道內側。這讓不少天文學家為之煩惱：如果冥王星算行星，那在柯伊柏帶發現的其它天體算不算呢？

當然故事的結果為人熟知。2006年，國際天文學聯合會表示，一個天體要成為行星必須滿足三個條件：位于圍繞太陽的軌道上；質量足夠大，以達到近似球形；自身有足夠的引力，以清空其軌道附近區域的天體。顯然，第三條標準讓冥王星慘遭降級。

至此冥王星被開除出行星家族，降級為矮行星，小行星編號為134340號。

回歸行星家族基本無望

雖然已經離開行星隊伍13年，但隨著觀測手段的進步，我們對于冥王星的認識也在不斷深入，而對于冥王星是否應該重歸行星隊伍的爭論也一直存在。

2016年7月15日，對于冥王星觀測來說無疑是特殊的一天。8:52分，歷經26年醞釀的“新視野”號飛掠冥王星表面，照下第一張冥王星的全身照。這也是從1930年至今，我們第一次目睹冥王星的真容。雖然新的觀測結果顯示，冥王星體積比以前的估計值略大，但多數研究者認為，其觀測結果難以對現有理論體系提出任何挑戰。

“基本不可能。”北京師范大學天文系副教授高健認為，按照現有的行星定義，冥王星重拾行星身份基本無望。“行星的定義要求其圍繞太陽沿橢圓軌道運行，并且在運行的時候不受其它大天體的影響。而冥王星在實際運行中，軌道是受到海王星的影響的。雖然八大行星相互之間也存在引力作用，但行星的公轉軌道是不受彼此的引力影響的。”

南京大學天文與空間科學學院教授周禮勇也表達了相似的觀點，認為目前冥王星回歸行星基本沒有可能性。

當然冥王星也有不少支持者，自2006年被除名后，冥王星的人氣不降反升。至今在冥王星的最初發現地洛厄爾天文臺，還設有一個投票箱，鼓勵人們以募捐形式投票：你認為冥王星應該怎么稱呼？選項有4個：行星；矮行星；其他；不管，我就是要支持洛厄爾！

“行星九”身影撲朔迷離

雖然冥王星回歸行星隊伍前途渺茫，但人類對于第九大行星的執著尋找還在進行。有科學家堅信“行星九”一直存在，如美國天文學家邁克爾·布朗和康斯坦丁·巴特金，他們認為目前雖然未能直接觀測到“行星九”,但可以通過數學模型和計算機模擬推測它的存在,并認為“行星九”屬于氣態巨行星。

高健介紹，現在主要是通過研究一批小行星的特殊運行軌道，來推測“行星九”的存在。這批具有特殊軌道的小行星繞太陽運行的方式和主帶小行星的軌道方式不同，因此有研究者推測這可能是受到了周圍某一較大天體的影響。

如上述美國密歇根大學團隊，他們使用計算機模擬太陽系來厘清這種奇特的傾斜軌跡如何出現。結果顯示，如果太陽系只有八顆行星，2015 BP519的奇特軌道不可能出現；而當加入“行星九”后，該小行星的軌道與目前發現的情況幾乎一樣。他們認為，這可能是受到了未知大行星的影響。

除了間接推測，研究人員還嘗試通過直接觀測來發現“行星九”的行蹤。周禮勇介紹，直接觀測主要有兩種方法，第一種是從以往的照片中找。因為在冥王星降級之前，還不存在尋找“行星九”的說法，所以如果即使以前遇到過也有可能忽略了。現在有課題組正在做這方面的工作，從以前的數據中搜尋“行星九”的身影。目前相當一部分數據已經完成，但由于數據量巨大，相關工作還在進行中。另一種則是利用較大的望遠鏡針對特定天體進行直接觀測，但由于望遠鏡的使用時間有限，觀測范圍廣，這項工作也在進行中。

“行星九”至今撲朔迷離，還有一種可能是它并不存在。比如有一種理論認為，海王星之外的第九大行星可能擾亂了小行星塞德娜以及其他天體的軌道。但科羅拉多大學雅各布·弗萊西格(Jacob Fleisig) 的最新研究成果，駁斥了“行星九”的存在。“你會看到一堆小天體的軌道處在太陽的一邊。它們的軌道會撞擊到更大的天體，導致其軌道從橢圓形轉變為更圓的形狀。”這意味著，等待發現的是數以千計的小天體，而不是“行星九”。

周禮勇介紹，目前有不少研究人員對“行星九”的存在持懷疑態度。一種觀點認為現在研究的這批具有特殊軌道的小行星，樣本數過少不足以說明問題；另一種觀點認為以現有的機制，很難理解第九大行星存在的合理性：為什么一個體積龐大的行星會距離太陽如此的遙遠？因為離太陽越遠，物質密度越低，演化速度也越慢，所以很難想象它能“成長”成一顆行星。而如果它是一顆從外部飄來的流浪行星，我們目前對于俘獲它的機制并沒有很好的解釋。此外，如果“行星九”真的存在，其質量約為十個地球質量，根據它距地球的距離推測其亮度約為22等，而這個亮度目前部分望遠鏡應該是可以觀測到的。