火星到地球的質(zhì)量星球可能潛伏在外太陽系中
根據(jù)對天文學(xué)雜志(arXiv.org預(yù)印本)發(fā)表的小行星軌道的新研究,未知的火星到地球質(zhì)量的行星可能潛伏在太陽系的外圍。這個(gè)星球與假想的Planet Nine不同 - 并且更接近于它。
在該論文中,亞利桑那大學(xué)的研究人員Kathryn Volk博士和Renu Malhotra教授提出了一個(gè)令人信服的證據(jù),證明了一個(gè)尚未被發(fā)現(xiàn)的行星體,其質(zhì)量介于火星和地球之間。
神秘的群眾現(xiàn)在只是通過控制被稱為柯伊伯帶天體(KBOs)的太空巖石的軌道平面而放棄了它的存在。
雖然大多數(shù)KBO--太陽系形成后遺留下來的碎片 - 繞太陽運(yùn)行,軌道傾斜平均為行星科學(xué)家所稱的太陽系恒定平面,但最遙遠(yuǎn)的KBO卻沒有。
作者發(fā)現(xiàn),他們的平均飛機(jī)從不變平面傾斜了大約8度。
換句話說,未知的東西正在扭曲外太陽系的平均軌道平面。
“對我們的結(jié)果最可能的解釋是,有一些看不見的質(zhì)量。根據(jù)我們的計(jì)算,需要像火星一樣大的東西來引起我們測量的扭曲,“ 該研究的第一作者沃爾克博士說。
該團(tuán)隊(duì)分析了超過600 KBO的軌道平面的傾斜角度,以確定這些軌道平面全部進(jìn)動(dòng)的共同方向(進(jìn)動(dòng)是指旋轉(zhuǎn)物體方向的緩慢變化或“擺動(dòng)”)。
“KBO以類似于陀螺的方式運(yùn)作,” Malhotra教授解釋道。
“想象一下,你有很多很多快速旋轉(zhuǎn)的上衣,你給每個(gè)人輕輕一點(diǎn)。如果你拍攝它們的快照,你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的旋轉(zhuǎn)軸將處于不同的方向,但平均而言,它們將指向地球的局部引力場。
“我們希望每個(gè)KBO的軌道傾角都處于不同的方向,但平均來說,它們將指向垂直于太陽和大行星確定的平面。”
沃爾克博士說:“如果人們將外太陽系中物體的平均軌道平面想象成一張紙,它應(yīng)該比50 AU更平坦。”
“但是進(jìn)一步從50到80澳大利亞,我們發(fā)現(xiàn)平均飛機(jī)實(shí)際上遠(yuǎn)離恒定飛機(jī)。對于測量的扭曲存在一系列不確定性,但是這種扭曲僅僅是1-2%的可能性僅僅是KBO有限的觀察樣本的一個(gè)統(tǒng)計(jì)上的僥幸。“
“換句話說,這種效應(yīng)很可能是一個(gè)真正的信號(hào),而不是統(tǒng)計(jì)上的僥幸。”
根據(jù)計(jì)算,一顆質(zhì)量為火星的物體繞太陽運(yùn)行大約60 AU,在軌道上傾斜約8度(到已知行星的平均平面),具有足夠的重力影響來扭曲遙遠(yuǎn)的KBO的軌道平面在任何一方約10澳大利亞。
“觀察到的遙遠(yuǎn)的KBO集中在一個(gè)大約30 AU的環(huán)上,隨著時(shí)間的推移會(huì)感覺到這樣一個(gè)行星質(zhì)量物體的引力,所以假設(shè)一個(gè)行星質(zhì)量引起觀察到的扭曲并不是不合理的,”Volk博士說。 。
這排除了在這種情況下假定的物體可能是行星九的可能性,預(yù)測它將更加龐大(大約10個(gè)地球質(zhì)量)并且在500到700個(gè)AU時(shí)更遠(yuǎn)。
“這對影響這些KBO來說太遙遠(yuǎn)了。它肯定必須比100 AU更接近,以顯著影響該范圍內(nèi)的KBO,“沃爾克博士說。
因?yàn)楦鶕?jù)定義,行星必須清除其作為KBO等小行星的軌道,所以作者將假設(shè)質(zhì)量稱為行星質(zhì)量對象。
數(shù)據(jù)也不排除翹曲可能由多個(gè)行星質(zhì)量物體引起的可能性。
“那么為什么我們還沒找到呢?很可能是因?yàn)槲覀冞€沒有在整個(gè)天空中尋找遠(yuǎn)處的太陽系物體,“科學(xué)家們說。
行星質(zhì)量物體可能隱藏的最可能的地方是銀河系飛機(jī),這個(gè)地區(qū)如此密集地堆積著恒星,太陽系調(diào)查往往會(huì)避開它。
沃爾克博士說:“由于調(diào)查的局限性,我們沒有找到正確亮度和距離的對象的可能性估計(jì)達(dá)到了約30%。”
可能替代一個(gè)看不見的物體,可能會(huì)破壞外部KBO的平面可能是一個(gè)在近代歷史上嗡嗡作響太陽系的恒星。
“一顆過往的明星將在一個(gè)方向上吸引所有'旋轉(zhuǎn)頂部',”馬爾霍特拉教授說。
“一旦明星消失,所有的KBO都將回到前一架飛機(jī)前進(jìn)。”
“這將要求在大約100 AU時(shí)非常接近通道,并且經(jīng)線將在1000萬年內(nèi)消失,因此我們不認(rèn)為這是一種可能的情況。”