◎實習(xi) 記者 都 芃

　　雖然目前人類並沒有發現第九行星存在的確鑿證據，但也沒有絕對否定它的存在。不少天文學家堅定相信第九行星的存在，並且一直在鍥而不舍地尋找證據。當然，不同於(yu) 那些第九行星的忠實“信徒”，也有天文學家堅定認為(wei) 第九行星並不存在，認為(wei) 第九行星的相關(guan) 理論距離可驗證仍相去甚遠。

　　最初，在我們(men) 的認知當中，太陽係內(nei) 共有九大行星圍繞著太陽運轉。2006年8月，第26屆國際天文聯合會(hui) 的一紙決(jue) 議，將還不如月球大的冥王星開除“行星籍”，劃為(wei) 矮行星，從(cong) 此太陽係第九行星的位置便空了出來。

　　那麽(me) ，太陽係是隻有8顆行星嗎？近年來不斷有天文學家提出，在海王星以外的太陽係邊緣，或許還存在著一個(ge) 我們(men) 尚未發現的行星。

　　在一項最新研究中，為(wei) 了尋找太陽係第九行星，研究人員研究了兩(liang) 次相隔20多年的紅外巡天數據，給了任何假設存在的行星足夠多的時間來移動到天空中的不同位置。研究人員在海量數據中發現了500多顆候選行星。結果卻證明這些候選者並不是行星，這幾乎排除了太陽係存在第九行星的可能性。

　　太陽係“老九”，是否真的存在？

　　撲朔迷離的太陽係“老九”

　　雖然太陽係第九行星的身影撲朔迷離，但人們(men) 對尋找“老九”的熱情卻一直沒有消失。2012年，巴西天文學家羅德尼·戈梅斯提出，太陽係中仍然可能存在第九行星。戈梅斯的理由是，他發現在海王星外層的柯伊伯帶中，有數個(ge) 小型冰狀天體(ti) 的運行軌道出現攝動，即某個(ge) 天體(ti) 因受其他天體(ti) 吸引等原因而產(chan) 生軌道上的偏差。戈梅斯通過計算進一步指出，這些小型天體(ti) 軌道的變化可能是由於(yu) 海王星以外還存在著一個(ge) 行星級別的天體(ti) ，它或許就是太陽係中的第九行星。

　　而就在冥王星被除名的10年後，來自美國加州理工學院的康斯坦丁·巴特金和他的導師邁克·布朗宣稱，他們(men) 發現在柯伊伯帶中有6顆天體(ti) 的運行軌道異常。這6顆天體(ti) 雖然以不同的速率運轉，但其軌道的近日點指向基本一致，而在自然條件下碰巧出現這一情況的概率隻有1/14000。這6顆行星距離海王星最近時也有數十個(ge) 天文單位(1天文單位約等於(yu) 1.5×108千米)的距離，因此海王星似乎不可能對它們(men) 施加影響。於(yu) 是他們(men) 將這6顆天體(ti) 運行軌道異常的原因歸結為(wei) 存在第九行星。他們(men) 利用數學模型和計算機模擬推測，第九行星的質量大約為(wei) 地球質量的10倍，其到太陽的距離是海王星到太陽平均距離的20倍。

　　第九行星的假設一經提出，似乎讓不少此前懸而未決(jue) 的問題都有了合適的答案。眾(zhong) 所周知，行星圍繞太陽公轉的黃道麵指向與(yu) 太陽的自轉軸指向並不完全重合，而是有約7度的傾(qing) 斜角，此前人們(men) 一直未能對這一現象做出合理解釋。而巴特金與(yu) 布朗的研究則指出，尚未被發現的第九行星，很可能正是造成太陽獨特傾(qing) 斜角的原因。

　　南京大學天文與(yu) 空間科學學院教授周禮勇表示：“第九行星的假設確實能夠為(wei) 我們(men) 觀察到的一些難以理解的天體(ti) 運行現象提供解釋。但這種解釋並不是唯一的。”

　　發現“老九”的直接和間接方法

　　理論模型是一回事，能否真的找到第九行星就是另一回事了。最直接的辦法當然是通過望遠鏡直接觀測，如果我們(men) 能看到第九行星的真實麵貌，毫無疑問是“鐵證如山”。但周禮勇認為(wei) ，直接觀測到第九行星的難度極大，“首先，如果它真的存在，那麽(me) 它與(yu) 我們(men) 的距離將會(hui) 非常遙遠，這也就意味著亮度很低，很難直接觀測到。”周禮勇說，其次，即使是利用大口徑光學望遠鏡進行觀測，也存在著另一瓶頸，“一般光學望遠鏡設計上有一個(ge) 很重要的特點，即口徑越大、視場越小。這意味著如果用大口徑光學望遠鏡去觀測，每次也隻能看見很小的一片區域，搜尋難度較大。”

　　除了直接用望遠鏡觀測第九行星，周禮勇提出，或許還可以像發現海王星那樣，通過觀測它對其他行星軌道的影響來尋找其存在的有力證據。“如果發現有其他行星的軌道發生偏離，並且現有的太陽係模型無法解釋，就有可能是第九行星在‘作怪’。”但他也補充道，即使真的存在第九行星，並且對其他行星軌道產(chan) 生了影響，這個(ge) 影響也是一個(ge) 十分漫長的過程，可能需要非常高的觀測精度、積累很長時間的觀測數據才能發現。

　　對於(yu) 巴特金與(yu) 布朗的研究結果，周禮勇則認為(wei) 其尚不足以對第九行星的存在提供有力支撐。他提到，針對遠距離太陽係天體(ti) 的觀測，最近發表的一組觀測數據顯示，所謂的天體(ti) 軌道近日點指向聚集，更有可能是一種隨機現象。“這種少數天體(ti) 軌道指向聚集很有可能是一種有限觀測數據所造成的假象。就是說隻要類似天體(ti) 數量足夠多，而觀測機會(hui) 比較少，就有可能出現這樣一種假象。”周禮勇還進一步指出，天文學中存在著觀測選擇效應，“比如因為(wei) 銀河係的銀心特別亮，情況比較複雜，所以我們(men) 在做觀測的時候往往會(hui) 主動避開這個(ge) 方向。那麽(me) 在這種有選擇的觀測情況下觀測到的一些結果，隻能稱之為(wei) 現象，是不是完全的事實，還需要更全麵的觀測數據來支撐。”

　　尋找過程比結果更重要

　　雖然目前人類並沒有發現第九行星存在的確鑿證據，但也沒有絕對否定它的存在。周禮勇開玩笑地表示：“現在對於(yu) 是否真有第九行星這個(ge) 問題，在天文學界已經成為(wei) 一種‘信仰’般的存在了。”比如巴特金和布朗便堅定相信第九行星的存在，並且一直在鍥而不舍地尋找證據。而像這對師徒一樣，相信第九行星存在的天文學家不在少數。在2021年12月23日發表於(yu) 《天體(ti) 物理學雜誌》增刊的一篇論文中，研究人員對長達6年的望遠鏡數據進行了研究，試圖在南部天空中識別第九行星的可能蹤跡。最終挑選的3000多個(ge) 可能候選光源，結果都無法被證實為(wei) 行星。但搜尋無果並不能代表這顆行星不存在，研究人員表示，這項研究僅(jin) 覆蓋了該行星在天空中10%—20%可能存在的區域，還有大片可能區域等待著被觀測。

　　不同於(yu) 那些第九行星的忠實“信徒”，也有天文學家堅定認為(wei) 第九行星並不存在。曾專(zhuan) 注於(yu) 柯伊伯帶天體(ti) 研究的天文學家大衛·朱伊特便壓根兒(er) 不相信第九行星的存在，他認為(wei) 第九行星的相關(guan) 理論距離可驗證仍相去甚遠。

　　周禮勇同樣也對第九行星的存在持懷疑態度，他更傾(qing) 向於(yu) 認為(wei) 部分天文學家苦苦追尋的“老九”實際並不存在。“如果按照理論計算，那麽(me) 大的一顆行星，存在於(yu) 那麽(me) 遠的軌道上，其軌道的偏心率、傾(qing) 角又都那麽(me) 大，我覺得這從(cong) 最初的行星起源上就很難解釋。”周禮勇認為(wei) ，距離太陽如此遙遠的柯伊伯帶，其本身存在的物質稀少，要形成如此巨大的一顆行星，這種可能性微乎其微。“當然也有人認為(wei) ，這顆行星有可能來自太陽係外，是被太陽的引力捕獲而來的。但太陽係的引力係統是一個(ge) 可逆的係統，被太陽係吸引的天體(ti) 從(cong) 哪裏來，就會(hui) 回哪裏去，想把它留下來，是一件非常困難的事情，需要很苛刻的條件。”周禮勇對第九行星來自太陽係外的解釋也並不認同。此外，還有其他觀點認為(wei) ，很早以前太陽有一顆伴星，而第九行星或許就是這顆伴星遺留下來的行星。為(wei) 了解釋第九行星存在的合理性，各類觀點眾(zhong) 說紛紜。周禮勇認為(wei) ，雖然種種解釋或許都存在理論上的可能，但其實際發生的概率都非常小，“這些解釋多多少少都有一點牽強，是為(wei) 了解釋一個(ge) 觀測方麵的難題而引入了更多的難題。”

　　或許第九行星存在與(yu) 否我們(men) 暫時無法確定，但就像天文學家佩德羅·貝爾納迪內(nei) 利所說的那樣，關(guan) 於(yu) 第九行星的爭(zheng) 論從(cong) 根本上讓人們(men) 更加關(guan) 注外太陽係。如果我們(men) 能夠找到第九行星，那將是驚人的發現；如果不能，我們(men) 則需要認真解釋那些異常現象。但無論如何，我們(men) 都已經從(cong) 兩(liang) 種研究中學到了東(dong) 西。