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两斤大概有多重参照物,2斤有多重?

两斤大概有多重参照物,2斤有多重? 我们的世界是虚拟的?太阳系出现诡异行星,可观测却无法找到!

2006年,而远在地球另一(yī)边的国(guó)际天文学联合大会上,394名天文学家正在为冥王(wáng)星的去留问题(tí)吵得面(miàn)红耳赤(chì),冥王星(xīng)身处太阳系轨道外层的柯伊伯带,太(tài)阳辐射微弱星(xīng)球表面环境幽暗阴冷(lěng),预示着希(xī)腊人传(chuán)说中的冥界并因此得(dé)名,冥王星是第一颗在柯伊(yī)伯带被发现的(de)矮行(xíng)星。

问(wèn)题来(lái)了,一个冥王星能(néng)否(fǒu)位列太阳(yáng)系九大行星?值得这么大(dà)阵仗么?值得!

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这件事(shì)不(bù)仅仅关系到冥王星自(zì)己在(zài)太阳系中的地位(wèi),整(zhěng)个太阳系家族构成都面临着巨(jù)大(dà)的变数。比如说早(zǎo)在2003年被科学家(jiā)所发现的行星齐娜,也就是阋(xì)系神星,这(zhè)颗位于(yú)太阳(yáng)系边缘的柯伊伯(bó)带的(de)行(xíng)星,直径是冥(míng)王星大小(xiǎo)的1.5倍,质量也比(bǐ)冥(míng)王(wáng)星大27%。

如果说冥王星能成(chéng)为太(tài)阳系的行星之一(yī),齐娜就更有(yǒu)资格成为行星了,如果齐娜成为太阳系的行星之一,那(nà)么(me)2002年在柯(kē)伊伯带上地发现的(de)夸瓦尔行星就(jiù)明显(xiǎn)感到不服,它也比冥王星更(gèng)具有(yǒu)成(chéng)为行星的资格。同样地,如果夸瓦尔可以称为行星,那么比它体积更大(dà)的塞德娜也可(kě)以称为行星了(le)。

随着科(kē)学技术的进步,越来越多太阳(yáng)系边缘的天体被(bèi)发现,如此算起来太阳系内就会(huì)有23颗行星(xīng),因(yīn)此天(tiān)文学家们就(jiù)在捷克首都布拉(lā)格举行了这(zhè)次(cì)的国际天文学(xué)联合大会(huì),最后(hòu)通过投票的方(fāng)式以237票对157票通过决议,冥王(wáng)星被降级(jí)归为矮行星。至此太阳(yáng)系八大行星成员正式(shì)确定(dìng)太阳系的八(bā)大行星中。

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绝大部分行星都是通过(guò)观(guān)测意外(wài)发现的,但海王(wáng)星是一个(gè)非同凡响的例外。

1781年(nián)3月(yuè)13日,威(wēi)廉·赫歇尔在英格兰家里(lǐ)的庭院中观测到了天(tiān)王星,40年(nián)后(hòu)法国天(tiān)文学家亚历斯·布瓦尔(ěr)根据牛顿(dùn)理(lǐ)论(lùn)所推(tuī)算(suàn)出了天王星的轨道表,但是在(zài)随后的观测中发现天王(wáng)星的轨迹(jì)与表(biǎo)中的位置(zhì)偏(piān)差越来越大,科学(xué)家们(men)推测是另(lìng)外一个未知(zhī)的行星。影响了天(tiān)王星(xīng)的轨道。

1846年法国工艺学院的天文学教师奥本·勒维耶(yé),经过一系列复杂和完美的计算推算出了一个结(jié)果,随后就给(gěi)德国天文学家(jiā)约翰格弗(fú)里恩(ēn)·伽勒写(xiě)了(le)一封信。

9月23日(rì),伽勒收到信的(de)当(dāng)晚就把柏林天文台的望远镜(jìng)对准(zhǔn)了勒维耶预(yù)测的方位,仅仅(jǐn)用了不到半个小(xiǎo)时就发现(xiàn)了一颗星图上没有记(jì)录的8等小星,海(hǎi)王星就这样在一夜之间被(bèi)发现了。更重要的是在(zài)发(两斤大概有多重参照物,2斤有多重?fā)现(xiàn)海王(wáng)星的那一刻(kè)清楚地证明(míng)了一件事,那(nà)就是可以使用(yòng)数学(xué)来(lái)发现天体,发现了(le)海王星(xīng)之后天王(wáng)星的轨(guǐ)道偏移就有了解释,但(dàn)是却并(bìng)不(bù)完美仍然存在一些异常。

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科学家(jiā)由此认为是另外的一颗行星,对天王星产生(shēng)了微弱的影(yǐng)响所导致(zhì)的,他们把这个(gè)天(tiān)体(tǐ)称为行星X,天(tiān)文学家过去一直认为在海王星外(wài)存在新(xīn)行星的可能性非(fēi)常小,因为这(zhè)个区域的(de)物质太稀薄,要(yào)孕育出一颗大(dà)行星需要(yào)的时间(jiān)太漫(màn)长。

不过宇宙(zhòu)中实际上(shàng)存在着(zhe)非常(cháng)多流浪的行星,如果(guǒ)假设(shè)太(tài)阳系是从茫茫宇宙中,“扒掠”了一颗这样的太空流(liú)浪(làng)汉是(shì)有可(kě)能的,接下来的几十年中(zhōng)天(tiān)文学家们经(jīn两斤大概有多重参照物,2斤有多重?g)过数百的计算和尝试寻找(zhǎo)这(zhè)个失踪(zōng)的行星,却没有任(rèn)何结(jié)果。

直到1989年旅行者2号(hào)探测器证实,之前是天文学(xué)家(jiā)们对海王星的质量估算错误,导致(zhì)了计(jì)算结果的误差(chà),有点令(lìng)人(rén)失望。但这种天(tiān)体偏离预设轨道的情况在今天的太阳系(xì)中仍然存在,在海(hǎi)王星的(de)外侧,就是黄道面附近(jìn)的(de)天体密(mì)集圆盘状区域---柯(kē)伊伯(bó)带。

由于现代望远镜的发展,天文学家们在柯伊伯带中陆续发现了数(shù)千个小天体(tǐ),这些天体(tǐ)所在位置或运行轨(guǐ)道(dào)超出(chū)海王星轨道范(fàn)围(wéi),因此(cǐ)被(bèi)统称(chēng)为外海(hǎi)王星天体。

加州(zhōu)理工学院的行星(xīng)科(kē)学家康斯坦(tǎn)丁,注意到这些天体(tǐ)有一些非常(cháng)奇怪(guài)的异(yì)常现象(xiàng),它们(men)的轨道呈现(xiàn)极度(dù)狭长的椭圆形,轨道直径也要比太(tài)阳(yáng)到海(hǎi)王星距离的(de)两倍还(hái)要多,特殊(shū)的(de)运行轨道并不(bù)在海(hǎi)王星的影响(xiǎng)范(fàn)围(wéi)内。

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科学家还(hái)发现其(qí)中6颗运动速率(lǜ)完全不同的小(xiǎo)行星,运动轨道却拥有相同的倾角,因此科学家认(rèn)为是行星X的引力对这些小行星造成了影响,因为如果没(méi)有这个外(wài)力的影响,这六颗轨道异常的小(xiǎo)行星出(chū)现的概率(lǜ)只(zhǐ)有(yǒu)十万(wàn)分之七,如此微小的概率恰好意味着行星X存在的概率很高。

除此之外,在(zài)柯(kē)伊伯(bó)带(dài)中有着(zhe)超过10亿个,一公(gōng)里以(yǐ)上的小型(xíng)天(tiān)体碎片,所有(yǒu)的这些(xiē)微小天体碎片的轨(guǐ)道,倾向于以一种非常特定的方式(shì)排列,它们同样(yàng)有着超远距离的(de)近(jìn)日点,而且(qiě)这(zhè)些天体似乎并(bìng)没(méi)把(bǎ)海王星放(fàng)在(zài)眼里。

它们几乎脱离了海王星的(de)轨(guǐ)道,这就很奇怪不合(hé)乎(hū)常规了,除(chú)非有一个大较(jiào)大的天体将它们拉(lā)向同一方向,而且其中的一(yī)些天体(tǐ)轨(guǐ)道严重偏离黄道(dào)面,几(jǐ)乎能(néng)够倾斜到90度。

这就意(yì)味着必须有强大(dà)的外力参与才(cái)会(huì)出现这样的情况,正(zhèng)是因为(wèi)这些力学奇怪的现(xiàn)象,让大部分(fēn)科学家(jiā)坚定地认为(wèi)第九大行星是一定(dìng)存在的,否则不(bù)是我们的物理(lǐ)规律有(yǒu)问题,就(jiù)是(shì)这(zhè)个世(shì)界(jiè)本身有问题了。

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加州(zhōu)理工学院的团(tuán)队将收集的数据进行计算机模拟,计(jì)算(suàn)出这个天体的质量约为冥王星质量的5000倍,也就(jiù)是(shì)地球(qiú)的10倍左右,直(zhí)径是(shì)地球(qiú)的(de)二到四倍,这使得它(tā)的重(zhòng)力能(néng)够主导太阳系的外缘。如果这个大家(jiā)伙存(cún)在它的一切性质都满足(zú)行星(xīng)的标准,绝(jué)对有资格(gé)被视为太阳系第九大(dà)行星。

天文学(xué)家(jiā)还(hái)推测(cè)行星(xīng)X很(hěn)可能是一(yī)颗冰(bīng)巨行(xíng)星(xīng),成分与天王星和海王(wáng)星的相似,由岩石和冰的(de)混合物与一部分气体(tǐ)构成,问题来了行星X如此巨大又几乎可以(yǐ)确定(dìng)它(tā)在(zài)哪,我们为(wèi)什么找不到它呢(ne)?

首先(xiān)行星X拥有(yǒu)和其他外海王星天体(tǐ)一样狭长(zhǎng)的圆形轨道,围绕太阳公转的周期约为15000到20000年,距离太阳最近的(de)时(shí)候也要280个天(tiān)文单位,也(yě)就(jiù)是地球(qiú)到太阳距离(lí)的(de)280倍(bèi),远日(rì)点(diǎn)更是能达到1120个天文单位,这是(shì)个什么(me)概念呢?

相比之下遥远的冥王星(xīng)的远日点只有49AU,再(zài)加上行星(xīng)本(běn)身是不发(fā)光的,距离太阳(yáng)又那(nà)么遥(yáo)远,这就导致它(tā)在夜空中的(de)亮度,比海王星的亮(liàng)度还要低(dī)数(shù)百万(wàn)倍,所以即便是在现代(dài)的(de)天文(wén)望远(yuǎn)镜(jìng)下进行观测,仍然需要一(yī)切条(tiáo)件(jiàn)都达到近乎完(wán)美。

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没有月(yuè)亮大(dà)气平静光线(xiàn)不会受到(dào)丝毫(háo)的湍(tuān)流影响,这样条件的夜(yè)空每年都会出现但是概率很低,而且(qiě)需(xū)要连(lián)续地这样的天气,才(cái)能在浩瀚的夜(yè)空中进行扫描观测(cè)。

从2017年到现在加州理工学院的团队,只(zhǐ)进行过两次这样的(de)连续观测,显然这样(yàng)的进展对于寻找行星X可能需要(yào)上千年。

另外人(rén)类总是(shì)荒(huāng)谬地自认为,对于我们(men)生存(cún)的(de)太(tài)阳系非常了解,但实(shí)际上太阳系要比(bǐ)想象和了(le)解地更加庞(páng)大,它封(fēng)装了我们能够观察(chá)到的(de)所有(yǒu)物体,这第九颗(kē)行星就是其中的一部分,它距离太(tài)阳的遥(yáo)远距(jù)离使(shǐ)得它有(yǒu)足够的空间隐藏自己。

尤其对于以地球为中心进行观测的人(rén)类来说(shuō),不识庐山真面目只缘身在此山中是对(duì)事件本身性质(zhì)最贴切(qiè)地诠(quán)释,那么(me)问题(tí)来(lái)了要怎么样才能找(zhǎo)到第九(jiǔ)大行星(xīng)呢?

其(qí)实也不难那(nà)就是给太(tài)阳(yáng)系(xì)来一次人口(kǒu)普查,这就(jiù)要仰仗(zhàng)一(yī)项(xiàng)即将上线(xiàn)的新设备,LSST是大(dà)口径全天巡视望远镜的简称,全新(xīn)一代的(de)LSST正(zhèng)在(zài)智利(lì)调试和建造,它以一(yī)个开创了暗物质(zhì)的概念的美国天文学家(jiā)命名,叫做(zuò)维(wéi)拉鲁宾(bīn)巡天望远镜(jìng)。

维拉鲁宾望(wàng)远镜按照收集的光量和视野(yě)宽(kuān)度(dù)来说,规模(mó)是(shì)目(mù)前现役的(de)和正在建造的,任何(hé)一个(gè)巡天望远镜的十(shí)倍(bèi)以上。

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我们可以把它(tā)理解(jiě)成是目前人类(lèi)建造的(de)最大的“数(shù)码相(xiāng)机(jī)”,镜(jìng)面(miàn)直径(jìng)8.4米(mǐ)感光能(néng)力是人眼的1亿倍,照出来的全(quán)尺寸照片需要378台4K电视机才能(néng)完(wán)整(zhěng)显示,这使得它一次就能完成哈勃太(tài)空(kōng)望(wàng)远(yuǎn)镜,需花120年时间做的工作,而且在它工作第一个月观察到的宇宙区(qū)域,就将超过之(zhī)前所有(yǒu)天文观测工作的总和。

维拉鲁(lǔ)宾望远镜每天晚上能够拍(pāi)摄1600张图(tú)像,产生20到(dào)30Tb的数据,它的主旨是解开宇(yǔ)宙(zhòu)中的(de)暗能量之谜,帮(bāng)助人类(lèi)深刻理(lǐ)解(jiě)宇宙的历(lì)史(shǐ)和(hé)未来的发展,望远镜将每(měi)隔一小时(shí)拍摄出每片(piàn)天空(kōng)的两(liǎng)张(zhāng)图像。

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这(zhè)就意味着加(jiā)州的(de)天文学家可以根据光(guāng)点的(de)运动,区分出(chū)太阳(yáng)系(xì)内的(de)微(wēi)弱恒星和(hé)其(qí)他天(tiān)体,更高效的去寻找第九大行星的踪(zōng)迹,它(tā)带来的(de)结果就(jiù)是要么发现第(dì)九大行(xíng)星(xīng),要么(me)发现使得外海王星天体轨道异常(cháng)的更多其他天体。

除了被假定是一(yī)颗行星,也有科(kē)学家推(tuī)测这个天体可能是一个流浪(làng)黑洞,它(tā)被(bèi)太(tài)阳系拉(lā)拢人群并搅乱了(le)外围天体的轨道,这个黑洞并不(bù)是恒星死(sǐ)亡(wáng)坍(tān)塌后聚集而成的,而存在于霍金理论设想中的原初黑(hēi)洞。

霍金认(rèn)为(wèi)原初(chū)黑洞是宇宙大(dà)爆(bào)炸后不久,产生并遗留至今的(de)”文(wén)物”,大爆炸之前的宇宙被(bèi)天文学家叫(jiào)做原初(chū)宇宙(zhòu),原初宇宙的爆炸是不均匀的(de),局部空间能量密(mì)度太(tài)大导(dǎo)致“没崩(bēng)开”,反而(ér)被(bèi)压缩成质(zhì)量无限大地点以及围绕而成(chéng)的黑洞。

这种黑(hēi)洞大小不一(yī)最小的可能只(zhǐ)有粒子大小,一般的(de)原初黑洞跟(gēn)太阳系常见的小行星质量类似,这(zhè)些黑(hēi)洞随后漂流宇宙(zhòu)各处,一些已经(jīng)通过霍(huò)金辐(fú)射(shè)消散掉了(le),另一些则吸(xī)收物(wù)质壮大(dà)存活至今,因此天文(wén)学家(jiā)认为海王星(xīng)外天体的异常轨(guǐ)道以(yǐ)及一些引力事件,可以用质量为地球数倍(bèi)的原初黑洞来解释。当然原初黑洞同样是个假(jiǎ)设的概念(niàn),并没有被(bèi)证实(shí)存在,大多数天文学家认为这个假(jiǎ)设太过(guò)大胆,对于(yú)第九大(dà)行(xíng)星(xīng)始终是存(cún)在争(zhēng)议的美国天体物(wù)理学家伊森·西格尔,对太阳系中存在尚未发现的行星持怀疑态度,但他推测太阳系至少有一颗超级地球(qiú),这种星球在其他行星(xīng)系统中(zhōng)很常见(jiàn)。

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但在太阳系中却(què)还没有被发(fā)现,超级地球可能在太(tài)阳系早期的动力不(bù)稳定(dìng)期间(jiān),已经(jīng)被弹到(dào)在宇宙空间(jiān)中,不过(guò)这(zhè)种概率经过计算只(zhǐ)有2%左右,也许它还隐藏(cáng)在太阳系我们观察不到的某个(gè)角落,干扰着那些柯伊伯(bó)带的小天(tiān)体们。

严格来说“第九行星“并不是(shì)学术上正式的(de)名称(chēng),这个假说最初被提出时天文学家以“干(gàn)扰(rǎo)者“称呼这个天体,根(gēn)据国际天(tiān)文(wén)学联合会对于天体命名的规则,如(rú)果“第九行(xíng)星”的(de)存在得到证实,将优先考(kǎo)虑以发现者(zhě)提(tí)出的名字作为正(zhèng)式(shì)的名称(chēng),依照以往的(de)惯例名称也(yě)有可能取自罗马(mǎ)或希腊(là)神(shén)话中的人物,所以说在座的各位都还有机会,如果(guǒ)谁能确(què)切证明(míng)第九大行星存(cún)在,很可能以后太阳(yáng)系中(zhōng)会有一颗以你名字命名的行星,想想都觉得(dé)很酷!

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