继续寻找X行星

来源 :大自然探索 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuangjun_1988
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  1978年之后,一些天文学家继续寻找洛威尔所说的X行星。他们确信,因为冥王星不再是合格的X行星候选者,一颗不可见的行星——太阳系第十大行星(当时冥王星尚未被逐出行星行列)一定在持续扰动着外行星。
  20世纪80和90年代,哈林顿组织了一次对冥王星轨道运动不规则性真正原因的寻找。他算出,不管X行星是什么行星,它与太阳的距离都约为海王星与太阳距离的3倍。它的轨道应该高度偏心,与黄道面构成陡峭角度,与太阳系其他已知行星的轨道平面构成大约32°角。这一猜想得到了一些学者的赞同,但也被一些学者质疑。美国小行星中心的著名X行星质疑者马斯登指出,冥王星轨道的不规则性,其实只有勒维耶所说幅度的1%,而且完全有可能是源于观测错误。
  1972年,美国劳伦斯·利弗莫国家实验室的科学家布兰迪研究了哈雷彗星运动的不规则性。他声称,这些不规则有可能是由一颗木星大小的海外行星造成的,这颗行星在距离太阳59天文单位的逆行轨道中运行。然而,马斯登和一位著名的X行星支持者都攻击这个假说。他们指出,是由于哈雷彗星随机且不规则地喷发物质,导致了自己运行轨迹的改变。如果存在像布兰迪所说的如同木星那么大质量的海外行星,必定会严重影响那些已知外行星的运行轨道。而外行星轨道并未受到严重影响,那就证明这颗未知海外行星或X行星是不存在的。
  1988年,通过在冥王星的不同距离处放置多颗质量不等的测试性“X行星”,两位美国天文学家研究了冥王星与海王星轨道共振的稳定性。冥王星与海王星构成了2:3的轨道共振,这在很大程度上阻止了它们相撞,甚至就连近距离相遇也不可能。他们发现,要想打破这种共振,这颗“X行星”的质量必须超过地球的5倍,而且参数空间很大。也就是说,很多种类的天体都可能存在于冥王星轨道外,而且不干扰这种轨道共振。为了确定该类型天体对海王星-冥王星轨道共振稳定性的影响,海外行星的4条测试轨道被前移400万光年。如果海外行星的质量分别被假定为0.1个和1个地球质量,那它们的轨道距离太阳分别为48.3天文单位和75.5天文单位,则它们都不会打扰海王星-冥王星的轨道共振。但如果海外行星为5个地球质量,半长轴为52.5天文单位和62.5天文单位,则会打破冥王星的天平动。
  美国海军天文台的哈林顿于1993年去世,而X行星仍不见踪影。在他去世前半年,美国天文学家史坦迪许运用来自美国宇航局“旅行者2号”1989年对海王星飞近探测所获得的数据(这些数据把海王星质量下调了0.5%,这一数值已相当于火星质量),计算了海王星对天王星的引力作用。当海王星的新质量被用于美国宇航局喷气推进实验室的星历表中时,长期以来令人费解的天王星轨道不规则性消失了,而寻找X行星的需求也随之消失。美国宇航局“先锋10号”“先锋11号”“旅行者1号”和“旅行者2号”等探测器的飞行轨道,都没有出现可归因于外太阳系(太阳系外围区域,即木星、土星、天王星和海王星及其卫星所在区域)未知大天体的不规则。今天大多数天文学家都认为,洛威尔所定义的X行星并不存在。
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