太阳系“老九”到底是找不到，还是不存在？

不知不觉，距离太阳系发现最后一颗行星已经过去了170多年。如果能在太阳系中发现新的行星，那可能是可以获得诺贝尔奖的东西。

然而，自从1846年海王星被发现以来，很长一段时间，几乎没有人去寻找新的行星，因为找到它们的几率很小。

近年来，关于太阳系神秘行星的讨论变得激烈起来。一些天文学家说，在太阳系的边界上可能隐藏着一颗行星——行星九。现在，一些文章已经讨论了它可能看起来的细节。不久前，美国科学家还计算出“九号行星”不存在的概率为0.002。

为什么一些天文学家认为太阳系中一定存在“老九”？如果有，长什么样，在哪里？

太阳系边缘出现奇怪的天体

事实上，在太阳系中发现新行星的可能性不大。让我们来调查一下太阳系的这个区域。如果海王星和太阳之间存在新的行星，以现有的观测条件是可以看到的，但现实情况是天文学家没有观测到。

但是在外太阳系，新行星存在的可能性很小。“因为这个区域的物质密度更低，行星生长需要几亿年的时间，非常漫长，所以行星生长的可能性不大。”南京大学天文与科学学院空教授周立勇在接受科技日报记者采访时说。

直到2014年前后，天文学家陆续在柯伊伯带(海王星轨道外黄道附近的区域)发现了一些奇怪的天体。它们的轨道半长直径很大(几百个天文单位)。对此，有人解释说这种情况是海王星的引力散射造成的。

然而，在过去的五年里，天文学家发现了一些其他奇怪的天体。它们不仅轨道半长，近日点距离也很大，超过40个天文单位。另外，这些天体的近日点方向基本都指向同一个方向。如果是海王星或者其他行星的散射作用，这些天体的近日点距离应该比较小。在大行星的摄动下，这些天体的近日点方向也应该逐渐分散。

一直以来，来自加州理工学院的迈克尔·布朗(michael brown)被称为“冥王星黑仔”，因为他的研究对冥王星被还原为“矮行星”起到了直接作用。但正是他计算出九号行星不存在的概率是0.002。现在看来，太阳系有望再次出现第九大行星，但这一次，“老九”不是冥王星。

2016年，迈克尔·布朗(michael brown)和他的同事康斯坦丁·巴特金(Constantine Batkin)发现，太阳系边缘柯伊伯带中的6个天体有着奇怪的轨道，就像6个以不同速度运行的时钟。但是无论你什么时候看，这些钟的指针都在同一个地方。天文学家认为，这种现象偶然发生的概率是0.007%。在排除了其他可能性后，两人推测出现这种现象的原因可能是“一颗真实的行星”在发挥引力作用。

有没有可能是暗物质？周立勇说，太阳系附近的暗物质密度很低，所以不可能是暗物质的影响。

“起初，没有多少这样奇怪的天体，所以很多人会反对‘九号行星’存在的说法。但随着近年来的不断发现，‘行星九’存在的统计意义逐渐增大。”周立勇解释道。

很难直接观察到“老九”

虽然目前还没有直接观测到“九号行星”，但是可以通过数学模型和计算机模拟推测它的存在。科学家通过计算机模拟估算行星的位置，提出“行星九”的一些基本参数。比如行星九的轨道半长直径是200到800个天文单位，质量是地球的5到10倍，偏心率是0.2到0.5，倾角是15到25。

但“行星九”太令人困惑了，用望远镜“锁定”它相当困难。周立勇解释说:“因为目前的参数非常有限，而且，行星九的位置还不够精确，而是一个相对广泛的范围。如果这颗恒星真的存在，它一定非常暗淡，因为它位于遥远的太阳系边缘。”

星等是指在可见光波段看到的恒星亮度。按照传统的定义，它的值越大越暗，反之越亮，它的值可以是负数。视星等不仅与恒星的发光能力(光度)有关，还与恒星与观测者的距离有关。因此，本身甚至不发光的暗星可以有很低的视星等，比如月亮满月时的视星等约为-12；而发光能力强的恒星，由于距离地球较远，可能视星等较高。根据行星九的大小、反照率和与地球的距离，这颗神秘行星的亮度大约为22-24。

周立勇承认，要在大面积的天空中找到一个遥远的天体并不容易空。

北师大天文学教授高建在接受科技日报采访时表示，不直接观测“九号行星”的原因很简单。“一种情况是，现有论文中的推测不准确，‘行星九’实际上并不存在，所以当然无法观测到。另一方面，如果‘行星九’位于柯伊伯带或更远的地方，就很难观测到。”

高建补充说，如果行星九远离太阳，它不太可能属于一个巨大的气体行星。毕竟，迄今为止发现的大部分柯伊伯带天体都是冰冷的。

除了观测手段，还有人通过理论手段寻求“九号行星”。周立勇介绍，根据行星摄动理论，如果“行星九”存在，那么除了周围的小天体，它还会影响其他行星，比如木星。

因此，科学家们用比较行星历的方法来寻找“行星九”。“但目前的观测精度还不能否定或肯定‘行星九’的存在。”周立勇说。

是否存在，学术界尚无定论。

然而，科学家们正在考虑寻找这颗行星的其他方案。比如通过下一代CMB(宇宙微波背景)实验。微波背景是迄今为止观测到的最古老的光，记录了关于宇宙的历史信息。通过望远镜和超级计算机分析它的细微特征，宇宙学家获得了关于宇宙属性及其历史的见解。

周立勇说，许多研究人员对第九行星的存在持怀疑态度。一种观点认为，这些具有特殊轨道的小行星样本数量太少，不足以说明问题。另一种观点认为，以现有的机制，很难理解“九号行星”存在的合理性——一颗巨大的行星为什么离太阳那么远？

“因为离太阳越远，物质密度越低，进化速度越慢，很难想象这样的环境能孕育出巨大的星球。”周立勇解释说，如果“行星九”是一颗从外部漂浮的流氓行星，目前没有关于捕获它的机制的好解释。

“老实说，我不认为‘九号行星’存在。最多是海王星外更大的天体。”高建说。

美国科罗拉多大学研究员雅各布·弗莱舍(Jacob Fleischer)也认为“九号行星”并不存在，而是一群小天体共同作用，产生了周围轨道奇怪的小天体。但是为什么会有这么一群小天体呢？还是没有很好的解释。

高建直言，“九号行星”的存在并没有得到天文学界的共识。但是关于太阳系天体的望远镜搜索项目很多，不断发现新的太阳系小天体和海王星以外的天体。如果真的有行星九，随着观测技术的提高和天文学家的关注，它还是迟早会被发现的。