在掠过海王星的冰冷天体中发现行星9的证据

作者:小菜 更新时间:2024-06-14 点击数:
简介:艺术家对第九行星的插图,一些科学家认为这个假想的世界潜伏在遥远的外太阳系中。

(图片uux.cn/R.Hurt(IPAC)/加州理工学院)据美国太空网(Keith Cooper):更多的证据表明,一颗假想的额外行星潜伏在我们太阳系最遥远的区域,这些线索与冰体有关,这些冰体穿过海王星轨道,绕太阳运行漫长的环形路径。

2016年,加州理工学院的康斯坦丁·巴蒂金和迈克尔·布

【菜科解读】

艺术家对第九行星的插图,一些科学家认为这个假想的世界潜伏在遥远的外太阳系中。

(图片uux.cn/R.Hurt(IPAC)/加州理工学院)据美国太空网(Keith Cooper):更多的证据表明,一颗假想的额外行星潜伏在我们太阳系最遥远的区域,这些线索与冰体有关,这些冰体穿过海王星轨道,绕太阳运行漫长的环形路径。

在掠过海王星的冰冷天体中发现行星9的证据

2016年,加州理工学院的康斯坦丁·巴蒂金和迈克尔·布朗首次提出了行星九的假设,后者也在2005年发现了矮行星厄里斯。

他们最初的证据主要集中在跨海王星天体(TNO)的聚集上,这些天体的大部分轨道都比海王星离太阳更远。

更具体地说,两人放大了倾斜度很高的TNO,这意味着这些物体以与黄道平面成陡峭角度绕太阳运行。

因为太阳系的内容物是由围绕太阳的圆盘形成的,我们预计围绕太阳运行的所有物体的轨道都会相对靠近圆盘的平面。

然而,有些人没有——研究小组推断这是行星九的引力可能将物体从黄道带中拉出,并将它们聚集在高度倾斜的轨道上的证据,这些轨道共享相似的顶面(绕太阳轨道上最近和最远的点),并且以类似的倾斜方向远离黄道。

然而,一些天文学家仍然持怀疑态度,认为巴蒂金和布朗所看到的集群只是观测偏差引起的幻觉。

加州理工学院的两人对此表示异议,实际上现在已经发表了一篇论文,特别关注对低倾斜TNO的观测,这些TNO没有聚集,但仍然有其特殊性。

这些冰冷的TNO很奇怪,因为它们一生中的大部分时间离太阳的距离是地球的数百倍,但它们的轨道太长了,它们俯冲下来,离太阳的时间比海王星短,海王星距离太阳的距离只有地球的30倍。

巴蒂金告诉Space.com:通过这项工作,我们观察了具有长周期轨道但也与海王星强烈相互作用的物体,特别是那些穿过海王星轨道的物体。

需要明确的是,这并不包括所有穿过海王星轨道的物体。

冥王星就是一个很好的反例。

与冥王星一样,大多数TNO的轨道没有团队新研究中所包含的轨道那么长。

相反,大多数TNO的轨迹使它们在很长一段时间内与海王星保持足够近的距离,从而可以受到这颗冰巨星的引力控制。

然而,该团队只关注那些距离海王星引力潮汐数百天文单位的TNO,当然,如果它真的存在,第九行星可以对它们施加影响。

因为这些被研究的物体来自靠近黄道平面的所有方向,没有表现出任何聚集行为,所以先前关于高倾斜、聚集TNO的证据中提出的同样的偏见主张是不成立的。

所研究的TNO,以及任何路径相似的TNO都不会在轨道上花费太多时间;在数百万年的过程中,天蓝色的冰巨星海王星的引力不可避免地将它们赶走,将它们散射得很远很远,有时甚至完全脱离太阳系。

这意味着,无论是什么将TNO送入海王星交叉轨道,都是持续不断的。

在掠过海王星的冰冷天体中发现行星9的证据

必须有一个持续的过程来保持TNO供应的补充。

这意味着罪魁祸首不可能是遥远的过去发生的事情,比如一颗恒星从特别近的地方经过。

它必须是仍然存在的东西。

有两种情况可以定期将TNO放置在穿过海王星路径的长环形轨道上。

一种情况是银河系潮汐,这是银河系在我们周围作用于奥尔特云内物体的引力潮汐力,奥尔特云位于海王星之外。

由于这些天体与宿主恒星的距离,它们只能松散地感受到太阳的引力,但银河系潮汐可以引导它们更接近海王星。

大约海王星质量的行星九的存在可以解释为什么为数不多的已知极端跨海王星天体似乎在太空中聚集在一起。

该图是使用全球望远镜创建的。

(图片uux.cn加州理工学院/R.赫特(IPAC))另一种情况——也许是更有趣的情况——是行星九的引力对这些奥尔特云天体的扰动足以使它们随着时间的推移越来越靠近海王星。

巴蒂金和他的团队——法国尼斯蔚蓝海岸天文台的Michael Brown、Alessandro Morbidelli和科罗拉多州博尔德西南研究所的David Nesvorny——使用真实的低倾角海王星穿越TNO的观测数据进行了两组模拟,以了解哪种情况更准确。

一个模拟涉及一颗质量是地球五倍的行星对TNO的影响(他们对第九行星使用的模拟特性来源于最能解释先前证据的特性,如高倾角TNO的聚集),而另一个模拟则根本没有第九行星,只模拟了银河系潮汐。

哪一个最擅长让TNO经过海王星?模拟表明,只有第九行星确实在那里弹弓射击,低倾角TNO才能定期穿透海王星的轨道。

就其本身而言,银河系潮汐的旋涡被计算为太弱,无法使TNO通过海王星。

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因此,在银河系潮汐模拟中,TNO到达距离太阳一定距离的范围内,而不是更近——但在行星九的场景中,TNOs分布在一系列海王星交叉轨道上,这与我们在现实中看到的相匹配。

巴蒂金说:我们表明,你可以拒绝这种情况,因为银河系潮汐具有惊人的统计意义。

相反,行星九号的场景与数据完全兼容。

巴蒂金把它比作一场足球比赛,海王星是守门员。

银河系的潮汐可以将TNO射向球门,但没有足够的活力让他们越过守门员。

在掠过海王星的冰冷天体中发现行星9的证据

另一方面,第九行星就像一颗行星哈里·凯恩,经常巧妙地将TNO射过海王星。

巴蒂金说:我们在数据中看到的是球门内的一堆足球。

尽管如此,寻找这位足球前锋的工作仍在继续。

Vera C.Rubin设施在山顶上的渲染图。

(图片uux.cn鲁宾天文台/NSF/AURA)本十年晚些时候,智利的维拉·鲁宾天文台将开放,并开始用其8.4米的望远镜镜进行夜间全天空调查。

它将能够测试迄今为止可用的行星九的证据——轨道的聚类、轨道平面的排列、陡峭的轨道倾角,以及逆行(后轨道)半人马的普遍性。

这些是指来自奥尔特云的冰体,目前在太阳系外行星之间运行。

如果其中任何一个是由观测偏差引起的幻觉,那么维拉·鲁宾的观测将揭示它们的真实性。

尽管相反,它可能会加强证据,并发现更多的TNO表现出与第九行星相同的潜在影响。

巴蒂金说:它将通过一项独立的新调查来测试所有这些证据的引力线,该调查不受与之前调查相同的偏见的影响。

甚至有可能维拉鲁宾天文台会一直走下去,真正找到这只大玉米粉蒸肉。

巴蒂金说:凭借它的效率,也许——只是也许——它会找到第九行星。

那太酷了。

新的研究结果已被《天体物理杂志快报》接受发表,目前已作为预印本提供。

海王星之外的矮行星夸欧尔有一个天文学家无法解释的神秘光环

矮行星夸欧尔有一个违背物理定律的物质环。

(图片来源:欧空局)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(By Tereza Pultarova):一项新的研究显示,一颗在寒冷的太阳系外围运行的迷你行星有一个类似土星的尘埃和碎片环,这违反了物理学的规则。

讨论中的这颗行星被称为夸欧尔,它是已知矮行星中的第七大行星,冥王星是其中之王。

夸欧尔发现于2002年,宽约697英里(1121公里),是所谓的跨海王星天体之一,是太阳系最外层行星海王星之外的小行星。

夸欧尔居住在外太阳系由岩石和冰碎片组成的甜甜圈状环柯伊伯带,它自豪地拥有自己的卫星,100英里宽(160公里)的韦沃特。

最近的一次观测活动显示,它的轨道上也有一圈物质。

这本身并不特别。

众所周知,气态巨行星土星拥有一系列的光环。

木星、海王星、天王星也有一些。

另一个穿越海王星的物体——hau mea——被发现有一个环,在土星和天王星之间运行的太空岩石Chariklo也有一个环。

那么到底是什么让夸欧尔的戒指与众不同呢?夸欧尔的环离它的母体有一段非常不寻常的距离。

事实上,在天文学家在2018年至2021年期间进行的几次望远镜观测中发现夸欧尔环之前,,他们曾认为在这样的距离上不可能存在环。

该环距离夸欧尔中心的半径约为2420英里(3885公里),距离矮行星太远,其重力应该不再能够保持物质分散。

相反,它应该在自身引力下聚合,形成另一个卫星,就像韦沃特一样。

由于没有做到这一点,这个环突破了天文学家所谓的罗氏极限,这是已知的第一个围绕天体的环做到了这一点。

意大利国家天体物理研究所(INAF)的天文学家、论文作者之一Giovanni Bruno在欧洲航天局(ESA)的一份

太阳系中的行星及其特点

太阳系是宇宙中一个令人着迷的地方,它包含了多个行星,每个都有其独特的特点和特征。

让我们一起来了解一下太阳系中的行星吧!1. 水星: 水星是太阳系中最靠近太阳的行星。

它是一个岩石行星,没有大气层,因此表面温度极端,白天非常炎热,晚上则极为寒冷。

水星的表面有许多撞击坑,类似于月球。

2. 金星: 金星是太阳系中最接近地球的行星。

它的表面温度非常高,达到了约470摄氏度,因为其浓密的大气层导致温室效应。

金星表面有许多火山和火山平原。

3. 地球: 我们的家园地球是太阳系中唯一的行星,拥有液态水、大气层和生命存在的条件。

它有丰富的物种多样性和多种地貌特征,包括大海、山脉和森林。

4. 火星: 火星是一颗岩石行星,有时也被称为红色行星,因为其表面多为红色。

它有一些像大峡谷、火山和冰帽等引人注目的地貌特征,科学家一直在寻找火星上是否存在生命的迹象。

5. 木星: 木星是太阳系中最大的行星,它的体积比其他行星加在一起还要大。

它有强大的大气层,被称为气体巨星,并拥有许多风暴和大红斑等有趣的天文现象。

6. 土星: 土星以其美丽的环系而闻名。

它有一系列由冰和岩石组成的环,环的外观非常壮观。

土星也有多个卫星,最著名的是土卫六,它拥有一个可能存在液态水的冰封海洋。

7. 天王星: 天王星是一个冰巨星,其特点是其自转轴近乎垂直,使得它的季节变化非常极端。

它的大气层重要由氢和氦组成,但还含有甲烷和水等气体。

8. 海王星: 海王星是太阳系中最遥远的行星,它也是一个冰巨星。

它的大气层非常寒冷,由于其内部释放的热量,海王星拥有强大的风暴和气旋。

这些行星构成了我们太阳系的奇妙景观,每个行星都有着不同的特点和神奇之处,激发了科学家们的好奇心,也让我们更深入地了解宇宙的神秘。

希望这篇科普文章能让大家更了解太阳系中的行星!

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