去年年底,我在翻阅天文观测数据时,无意间看到一组让人心跳加速的数字 —— 冥王星轨道外,那些遥远的柯伊伯带天体,它们的运行轨迹总有些 “不听话”。按现有的引力模型计算,太阳和已知行星的引力根本拉不住它们,可这些天体偏偏就绕着太阳系转,像是有只看不见的手在悄悄 “拽” 着它们。
这事儿让我想起十年前学界那场热闹的争论。当时有个研究团队通过计算机模拟提出,在太阳系边缘可能藏着一颗质量是地球 10 倍左右的大行星,正是它的引力在影响柯伊伯带天体。可没过多久,另一个团队用更精密的望远镜观测了大半年,却连这颗行星的影子都没看着,甚至质疑前一个团队的模拟数据有误差。
说实话,我刚接触这个课题时,也觉得这事儿挺玄乎的。你想啊,太阳系都被人类研究这么多年了,要是真有这么大一颗行星,怎么会一直没被发现?直到我跟着导师去智利的天文台观测,亲眼看到那些柯伊伯带天体的轨道数据在屏幕上跳动时,才明白这里面的门道没那么简单。
有天晚上,我们盯着仪器看了整整八个小时,其中有个叫 “2014 MU69” 的天体,它的运行速度突然比预期快了 0.3 公里 / 秒。就这小小的偏差,在天文学里可不是小事。当时导师指着屏幕说:“你看,这绝不是偶然,背后肯定有我们没找到的引力源。”
后来我们查了近二十年的文献,发现类似的 “异常” 其实早有记录。2006 年冥王星被降级为矮行星后,就有科学家注意到柯伊伯带天体的轨道 “不对劲”。有团队认为是观测误差,反复校准仪器后,那些异常数据却依然存在;还有人提出可能是暗物质在作祟,但暗物质的分布规律又解释不了这种局部的引力异常。
最有意思的是 2016 年,有个团队通过数学模型算出,这颗可能存在的第九大行星,轨道周期大概是 1.5 万年,它离太阳最远的时候,距离能达到日地距离的 1000 倍。可按照这个轨道去寻找,就像是在大海里捞一根针 —— 太阳系边缘实在太暗了,就算用最先进的望远镜,也得刚好在它运行到近太阳点时才能观测到,这概率比中彩票还低。
我还记得去年做模拟实验时,我们尝试了各种可能的引力源模型。一开始假设是一颗流浪行星闯入太阳系,可模拟结果显示,这样会打乱更多天体的轨道,和实际观测不符;后来又考虑是不是多个小天体组成的 “引力团”,但计算下来,这些小天体的总质量得达到地球的几十倍,早就该被观测到了。
有次加班到凌晨,我对着满屏的数据有点泄气,随口跟导师说:“会不会这根本就不是行星,是我们对引力的理解出了问题?” 导师没直接反驳,而是给我看了一张 1930 年发现冥王星时的老照片。照片上,冥王星只是一个模糊的小点,当时天文学家也是通过它对海王星轨道的影响才推测出它的存在。
“科学就是这样,” 导师指着照片说,“有时候我们离真相就差一个‘看见’的机会。当年谁能想到,冥王星外面还有这么多神奇的天体?”
现在学界对这个神秘引力源的争论还在继续。有人觉得,随着下一代太空望远镜的投入使用,说不定三五年内就能找到这颗 “第九大行星”;也有人认为,可能我们需要重新审视现有的天体物理理论,说不定这背后藏着更颠覆的发现。
其实我有时候会想,如果真的发现了第九大行星,它会是什么样子?是像木星一样的气态巨行星,还是像地球一样的岩石行星?它的表面会不会有我们从未见过的地貌?这些疑问,大概就是天文学最迷人的地方吧 —— 永远有未知,永远有值得探索的方向。
前几天跟一个搞行星科学的朋友聊天,他说:“就算最后发现这不是第九大行星,这个探索过程也很有价值。至少我们更了解了太阳系边缘的情况,不是吗?” 我特别认同这句话。科学探索从来都不是一条直线,有时候看似走了弯路,却能在沿途发现意想不到的风景。
现在我依然会关注柯伊伯带天体的观测数据,每次看到新的研究成果,都会忍不住兴奋一阵。不知道你们有没有想过,在我们看不到的太阳系边缘,可能正藏着一颗等待被发现的行星,它默默绕着太阳转了几十亿年,或许很快,我们就能揭开它的神秘面纱。你们觉得,这个神秘的引力源会是传说中的第九大行星吗?我倒挺期待答案揭晓的那天,要是真找到了,说不定以后课本里的太阳系图谱,就得多画一颗行星了~😉