太阳系外围存在一颗巨大的行星，称为“第九行星”

第九行星是外太阳系神秘物质可能的存在形式之一

新浪科技讯 北京时间5月18日消息，在进行了多个世纪的观察后，人类对太阳系的了解已经相当详细了。我们生活的地球是一颗多岩石的内行星，而在4颗内行星（水星、金星、地球和火星）以外，有一条主小行星带，然后是两颗气态巨行星（木星和土星）和两颗冰巨星（天王星和海王星），再然后是由大量较小冰体组成的第二条小行星带，即柯伊伯带。然而，研究人员怀疑，遥远的外太阳系区域巨行星及其大卫星的家可能存在着一个隐秘的较大天体。

天文学家对海王星以外的这片黑暗区域进行扫描观测，设法捕捉到了一些微光。这些微光并非没有意义，研究人员据此预测了太阳系的混沌状态，即太阳系形成过程中遗留下来的杂乱残骸，由此发现了意想不到的规律。一些遥远天体的轨道聚在一起，而它们最接近的点停在某条线以外，其中原因尚不可知。许多科学家认为，在少数这样的模式中，某些目前还看不见的实体在发挥着作用，那里肯定存在着更多的质量。

一个主流理论认为，在太阳系外围存在一颗巨大的行星，称为第九行星，其质量可能是地球的十倍。正是它的存在，使邻近较小的天体轨道极不规则。多年来，人们一直在努力寻找这个隐秘的天体。随着研究的深入，各种不同的想法也层出不穷。例如，一个由更小天体组成的巨大圆盘可能也会产生同样的效果。其他研究人员则另辟蹊径，认为这个神秘天体可能是一个垒球大小的黑洞。假如其中任意一个理论是正确的，并且确实没有更大的天体，那目前的望远镜搜索就会继续徒劳无功。在这种情况下，天文学家必须更有耐心，可能也要更有创造力。

第九行星理论面临的一个挑战是，尽管它解释了天文学家观测到的奇怪天体轨道，但从理论上，天文学家并不确定如此巨大的行星如何能存在于太阳系外围边界。和阳光一样，太阳的引力也会随着距离的增加而减弱。因此，在边界处形成的巨大行星应该会被路过的恒星夺走。或者，如果该行星一开始靠近太阳，然后向外漂移，那么是什么阻止了它离开太阳系？如果它是一颗行星，那么就行星而言，它所处的位置非常怪异。

通过模拟实验表明，在不考虑第九行星的情况下，获得许多小天体的奇特集群轨道。在太阳系形成的过程中，木星和土星很可能将大量的行星碎片推入长长的椭圆形轨道，在冥王星之外形成一个尚未发现的垫圈状圆盘。研究人员认为，这些地方任何微小天体的质量应该大致等于数学和建模上的误差，但它们可能会叠加起来。

当运行太阳系的数字模型时，在遥远的过去某一时刻，这个圆盘可能短暂变成了一个圆锥体，然后又松散下来，形成一个膨胀的圆盘。近期两篇尚未得到同行评议的论文显示，当这些系统中的尘埃稳定下来时，它们也会表现出脱离常规轨道的现象，与提出第九行星假说的根据相同。

尽管如此，这个理论还需要信念的飞跃。这个圆盘如果要完全取代第九行星，它就需要20个地球质量的物质，这是太阳系预计存在的剩余碎片的绝对最大值。

另一个团队提出了一个较小的圆盘理论，以不同的机制运行，这个圆盘可以与第九行星一起塑造外太阳系，从而缩小了二者的理论尺寸。

不管是一颗位置完美的行星，还是一个特别大的圆盘，抑或是两者的某种结合，天体物理学家们都倾向于这样的结论：外太阳系确实发生了一些不太可能的现象。对于究竟有多么不可能，有些研究者比其他人走得更远。

在2019年的一篇论文中，合著者推测，这个神秘的质量可能是宇宙形成时遗留下来的一个小黑洞。天文学家至今还没有探测到这样的原始黑洞，但一项研究已经发现了间接证据，表明流浪行星或质量类似第九行星的黑洞可能就在银河系中漫游。如果太阳可以捕获流浪行星的话，为什么不能捕获黑洞呢？这是一个疯狂的想法，但并不是一个不合理的想法。

对天文学家来说，在这些并非不合理的想法中做出选择是一项艰巨的任务。加州理工学院的行星科学家迈克布朗（Mike Brown）是第九行星理论的有力支持者，他正在领导一项针对这一隐秘天体的研究，希望能在不久的未来这场争论。就在不久前，迈克布朗在梳理天文数据时发现了一个看起来很有希望的点，他在社交媒体上对此进行了描述。尽管后来证明这只是他注入的一个模拟对象，用于确保搜索过程是有效的。

尽管布朗只是空欢喜一场，但下一代薇拉鲁宾天文台有望在今年拍摄到第九行星所在区域的第一批图像，未来五年内或许就能得到决定性的结论。该望远镜能观测到更模糊的天体，天文学家希望它能精确定位第九行星，或者帮助绘制圆盘内边缘的物体。或者，如果可以发现足够多的新天体，使目前所观察到的模式重新回到无序状态，那就再也没有什么神秘的现象需要解释了。

如果目前所有的望远镜观测都最终失败，薇拉鲁宾天文台也持续多年都观测到这些异常现象，那么原始黑洞理论可能就显得更加合理。理论物理学家、弦理论先驱爱德华威滕（Edward Witten）近期发表了一篇预印本论文，描述了寻找这一隐秘天体的极端方法：派出一个搜索队。

突破摄星（Breakthrough Starshot）是一个雄心勃勃的项目，目标是有一天将纳米探测器发送到最近的恒星。受此启发，威滕进行了数学运算，提出可以向多个方向发射一系列简单的探测器，当其中某个探测器飞过黑洞时，可能就会发出振动信号。装备有光帆的探测器将以1%光速（由地球上强大的激光束推动）飞行，可以将理论上到达黑洞的旅程缩短到10年左右。如果足够灵敏，这些探测器可以完成外太阳系质量的确切地图，了解这些质量是行星、圆盘还是黑洞，或者以上都有。

近期发表的一篇回应文章指出，一旦探测器离开太阳风的背风面，带电粒子的碰撞可能会掩盖任何黑洞的引力。然而，即便是一贯充满想象力的人也承认，该计划首先必须克服一些更为紧迫的障碍。开发并建设基础发射设施预计至少需要5亿美元，而必要的激光和材料技术目前还不存在。这是一个超级有趣的想法，安文说，然而，它带着溢价标签。（任天）