第九行星：对这个难以捉摸的世界的探索即将结束吗？

近十年来，天文学家一直在外太阳系寻找假设的第九行星的迹象，但没有成功。然而，专家表示，我们最终可能即将找到它。

在太阳系外围的深处——距离已知的行星如此之远，太阳与附近的恒星几乎无法区分——一个巨大的冰冷世界可能潜伏在阴影中，等待着人类的发现。 

由于明年将开始扫描天空的最先进的望远镜，我们最终找到这颗难以捉摸的行星的那一天可能很快就会到来。

太阳系有八颗官方行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。但近年来，天文学家提出，第九个世界可能隐藏在我们宇宙附近的遥远地方，它被富有想象力地昵称为“第九行星”。

不，我们不是在谈论冥王星，它在 2006 年从完整的行星状态降级为“矮行星”。相反，科学家认为第九行星是距离地球数十亿英里的气体或冰巨行星比其他行星。如果它存在，它也可能改写我们对太阳系起源和演化的理解。

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天文学家已经预测了这个假想世界有多大、距离有多远，甚至是它在太阳轨道上的位置。然而，科学家们近十年来一直未能真正找到第九行星（有时称为 X 行星）。

但对太阳系潜在第九行星的搜寻可能很快就会结束。专家告诉《Live Science》，随着开创性的维拉·C·鲁宾天文台将于 2025 年投入使用，我们要么最终会在未来几年内找到第九行星，要么永远排除这个想法。  

“如果没有第九行星，就很难解释太阳系，”加州理工学院的天文学家迈克·布朗（Mike Brown）与一位同事一起提出了第九行星假说，他告诉《生活科学》。 “但在你亲眼目睹之前，无法百分百确定[它存在]。” 

九号行星假说

太阳系第九颗行星的想法最初是由 1781 年的天王星和 1846 年的海王星的发现而萌生的，这比其他行星首次被发现已经 3000 多年了由巴比伦人。这些发现证明太阳系比人类曾经想象的要大得多，并提出了其他世界等待被发现的可能性。 

但除了现已降级的冥王星之外，自那以后再没有出现过海王星或柯伊伯带之外的成熟行星——海王星之外是一个由小行星、彗星和矮行星组成的巨大环，围绕太阳运行。随着天文学家绘制了更多外太阳系地图，他们似乎越来越不可能错过像行星这样大的东西。

然而，2004 年的一项发现改变了这一状况。科学家发现塞德娜——一颗位于柯伊伯带以外的潜在矮行星——绕太阳运行的轨道很奇怪。它不寻常的轨迹暗示外太阳系中的另一个巨大质量正在对这个迷你世界产生引力。但如果没有更多信息，这一假设很难得到证实。

然后，在2014年的一项研究中，天文学家宣布他们在柯伊伯带发现了一个较小的天体，命名为2012 VP113，其偏心轨道与塞德娜的轨道相似。研究结果还暗示，还有更多古怪的海王星外天体（TNO）等待被发现。 

这些发现引起了布朗和加州理工学院天文学家康斯坦丁·巴蒂金 (Konstantin Batygin) 的注意，他们注意到塞德娜和 2012 VP113 的轨道都有相同的“扭结”。这种共同的不规则性导致这些物体短暂地低于已知行星的轨道平面，这表明有某种东西——比如小行星团、矮行星，甚至是一个成熟的世界——正在拉扯这些物体。

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“一开始，我们没有说有一颗行星，因为我们认为存在行星是一件荒谬的事情，”布朗告诉《生活科学》，他也是塞德娜的共同发现者，并在冥王星的行星降级中发挥了重要作用。 “但是我们尝试了很多不同的方法来解释我们所看到的情况，但没有任何效果。” 

即使在两人意识到第九颗行星是可能的之后，他们仍然决定搁置他们的发现，直到他们能提出另一个争议较少的解释。然而，他们随后又发现了四颗具有匹配的畸形轨道的海王星天体，这突然使一颗失踪的行星看起来像是最合乎逻辑的解释。 

当时，两人计算出，由于随机概率，他们研究的所有 6 个 TNO 都有相同轨道奇点的可能性只有 2%。 “一旦你看到它，你就会想，‘哦，糟糕，那里有一颗行星，’”布朗说。

因此，布朗和巴特金在 2016 年发表了他们的“九号行星假说”，从此激发了公众的想象力。

填补空白

自2016年以来，布朗、巴特金等人继续寻找第九行星。虽然他们还没有找到它，但他们已经发现了更多古怪的海天体——使总数达到 13 个，进一步证实了第九行星的存在。 

这些发现还限制了第九大行星的潜在大小、它与太阳的距离以及它穿过太阳系的轨道。

布朗说：“我们最好的估计是，它的质量大约是地球的七倍”，或者是地球质量的五到十倍。他补充说，这将使其成为太阳系中第五大质量的行星，仅次于木星、土星、海王星和天王星。

布朗说，由于九号行星距太阳较远，其构成可能“最像海王星”。 “这将使其直径约为地球宽度的两倍，”他补充道。一些科学家还认为第九行星可能被卫星包围，就像巨大的气态巨行星一样。 

如果没有第九行星，就很难解释太阳系。

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如果九号行星存在，它距太阳的平均距离可能约为 500 个天文单位，这意味着它距太阳的距离是地球距太阳的 500 倍。这听起来可能很遥远，但已经发现类似大小的系外行星以同样大的距离围绕外星运行，这表明这是可能的。

从目前来看，第九行星可能需要 5,000 到 10,000 年才能完成一次绕太阳运行。它的轨道可能是高度椭圆形的，因此它与太阳的距离会随着时间的推移而变化很大。它也可能不与其他行星在同一平面上运行，这使得它更难被发现。 

九号行星不寻常的轨道和与太阳的极远距离也增加了它可能是一颗流氓行星的可能性——一个从恒星系统弹出后被太阳捕获的星际世界。然而，布朗和巴特金认为第九行星可能是与太阳系中的其他行星一起形成的。

真的在外面吗？

许多天文学家对第九行星的存在持谨慎乐观的态度。

法国蔚蓝海岸天文台的天文学家亚历山德罗·莫比德利在一封电子邮件中告诉《生活科学》，第九行星“很可能”存在。 Morbidelli 补充道：“有几个间接证据支持它的存在。”他在 Brown 和 Batygin 2016 年发表的论文发表前对其进行了审阅。

耶鲁大学的天体物理学家大卫·拉宾诺维茨 (David Rabinowitz) 同意，宇宙中可能存在某种东西，而九号行星是“迄今为止最好的解释”，他告诉《生活科学》杂志。他说，自九号行星首次提出以来，发现了更多的偏心海天体，这让人们对这一理论保持了信心。

但并不是所有人都相信第九行星是真实的。 

法国波尔多天体物理实验室的研究员肖恩·雷蒙德 (Sean Raymond) 告诉《Live Science》：“这就像坐过山车一样！我从认为 90% 到了 10% 左右。”在一封电子邮件中。 “我支持它的存在，但我仍然不知道我是否相信它的存在。” 

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对第九行星的怀疑源于对 TNO 奇怪行为的其他潜在解释。例如，布朗和巴特金标记的引力异常可能是由幼年黑洞、看不见的巨大尘埃盘或与流氓的历史性近距离接触引起的行星。或者，TNO 可能是我们的重力模型需要调整的证据。 

加拿大里贾纳大学的天文学家萨曼莎·劳勒 (Samantha Lawler) 认为，其他人认为，明显的 TNO 扭结只是一种“观测偏差”，因为距离地球较近的 TNO 比距离较远的 TNO 更容易发现。以及一位九号行星假说的著名批评者，在一封电子邮件中告诉《生活科学》。

“我相信，在外太阳系中还有很多非常有趣的天体有待发现，”劳勒说。但第九行星不是其中之一，她补充道。

然而，布朗和巴特金对观测偏差造成第九行星幻觉的观点不以为然。 

布朗说：“在你真正找到九号行星之前，我对它充满信心。” 

为什么我们还没有找到它？

那么，如果第九行星确实存在，为什么我们还没有发现它呢？ 

布朗说，简短的回答是，这颗隐藏的行星“非常非常遥远”。当行星反射的光穿过太阳系的大部分区域（两次）时，它会变得非常暗淡，这使得它几乎不可能被看到。

最初，研究人员也不知道这颗行星在其预测轨道上的位置。布朗说，这意味着他们必须研究天空的一大片区域才能寻找这个微弱的物体——类似于试图“在海洋中寻找一头白鲸”。

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布朗说，到目前为止，研究人员已经分析了沿着九号行星拟议轨道路径进行的多次天空调查的数千张图像，寻找随时间移动的物体。 

布朗补充说，不幸的是，夜空中充满了明亮的移动物体，例如彗星，因此研究人员必须对“大量垃圾”进行分类才能找到这颗行星。 

在他们最近的工作中，布朗和巴特金分析了来自夏威夷哈雷阿卡拉天文台全景巡天望远镜和快速响应系统 (Pan-STARRS) 的数据，并自信地排除了大约 78% 的可疑轨道路径作为行星可能的藏身之处。

这将九号行星的位置缩小到了其轨道路径最远 22% 的某个位置。不幸的是，像 Pan-STARRS 这样的望远镜的威力不足以正确搜索这个空间。

我们什么时候才能找到它？

如果第九行星隐藏在其轨道最远的地方，我们将需要一台足够强大的望远镜来发现它。 

布朗和巴特金已经开始分析日本夏威夷斯巴鲁望远镜的数据，该望远镜比 Pan-STARRS 更有可能找到这颗行星。但如果这项调查未能完成任务，他们将转向即将建成的维拉·C·鲁宾天文台，该天文台目前正在智利建设中。

这台地面望远镜将配备世界上最大的数码相机，将让研究人员比任何前辈都能够更深入地观察太阳系，类似于詹姆斯·韦伯太空望远镜使研究人员能够在可观测区域看得更远。宇宙比以往任何时候都要多。 

该天文台目前预计于 2025 年底开放。

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布朗说，在最先进的望远镜的帮助下，可以在未来两年内找到第九行星。不过，他也开玩笑说，从2016年开始，他每年都说同样的话。

雷蒙德和拉比诺维茨都同意，鲁宾天文台上线后一年内就能发现第九行星。然而，如果望远镜在最初几年内无法找到这颗行星，那么“那么这个假设就几乎失效了，”雷蒙德说。 

但莫比德利和拉比诺维茨指出，即使望远镜没有立即发现这颗行星，它仍然可以识别出更多的海天组织，这将有助于证明该理论是否可行。

为什么第九行星很重要？

尽管科学家们对第九行星的存在仍然存在分歧，但他们都同意的一件事是，真正找到这个难以捉摸的世界可能是本世纪最大的太阳系发现。 

雷蒙德说，这将是一个“了不起的”发现。他补充说，这对于我们了解太阳系的起源和演化也将是“巨大的”。

莫比德利说，观察这颗行星还可以让我们更多地了解巨行星的形成和演化。这不仅可以帮助我们更多地了解太阳系中的行星，还可以揭示遥远恒星周围数千颗巨大的系外行星。 

如果像美国宇航局这样的航天机构派遣探测器飞近这颗行星，他们还可以揭示更多有关太阳系过去的线索。

布朗说：“它有许多秘密，通过详细研究可以解开。”