“太陽系8大行星”指的是太陽系的8個大行星，按照離太陽的距離從近到遠(yuǎn)，依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

海王星之外還有沒有行星？海王星外天體的傾斜軌道是不是“第9行星”的存在證據(jù)？讓我們從冥王星開始說起吧。

“被優(yōu)化”的冥王星

你知道嗎，在2006年之前，位于海王星外側(cè)的冥王星也被視為行星。不過，由于冥王星不能逐漸清除其軌道附近的天體，且冥王星的衛(wèi)星（冥衛(wèi)一）過于巨大，形成了雙行星系統(tǒng)，2006年8月24日召開的國際天文學(xué)聯(lián)合會第26屆大會，經(jīng)兩千余天文學(xué)家表決通過——太陽系只有八大行星，不再將傳統(tǒng)九大行星之一的冥王星視為行星，而將其列入“矮行星”。

現(xiàn)在，海王星軌道外側(cè)的天體稱為“海王星外天體（Trans-Neptunian Object，TNO）”。

根據(jù)2006年確定的定義，行星是指圍繞太陽公轉(zhuǎn)的天體中，滿足以下2個條件的天體：

1?? 質(zhì)量足夠大，且在自身引力作用下形成一個球狀體

2?? 將在自身軌道附近公轉(zhuǎn)的其他天體通過引力作用碰撞清除掉

到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過2000個TNO，其中冥王星等幾個天體滿足條件1??。只滿足條件1??的天體被分類到“矮行星”，還沒有發(fā)現(xiàn)同時滿足條件1??和條件2??的TNO。

TNO的軌道傾斜

那么，海王星之外真的沒有行星嗎？對此，美國加州理工學(xué)院的兩位研究人員發(fā)表了關(guān)于此問題的一項有趣的研究。

TNO中有幾個擁有相當(dāng)扁的橢圓軌道、軌道半長徑（大約150天文單位）超過海王星5倍的遙遠(yuǎn)天體。根據(jù)兩人的研究，如果畫一下這些“遙遠(yuǎn)TNO”的軌道，就會發(fā)現(xiàn)其軌道半長徑的方向并不是隨機的，而是向特定方向傾斜。論文稱，天體軌道偶然發(fā)生這樣傾斜的概率只有0.007%，如果存在未知的“第9行星”，就能解釋軌道的傾斜。根據(jù)兩人進行的最新計算，估計第9行星的軌道半長徑為460天文單位，質(zhì)量是地球的6.3倍。

這是或許軌道遠(yuǎn)在海王星軌道之外的第9行星的想象圖?；诤Ｍ跣峭馓祗w軌道的傾斜而開展的最新研究顯示，也許存在軌道半長徑約為海王星軌道15倍、質(zhì)量約為地球6倍的未知行星。

此外，TNO中也有軌道面傾斜45°等具有極端性質(zhì)的天體類型。2023年，日本近畿大學(xué)的研究團隊通過模擬發(fā)現(xiàn)，如果一顆質(zhì)量約為地球1.5～3倍的未知行星位于250～500天文單位的位置，其軌道大約傾斜30°的話，就會產(chǎn)生如此極端的TNO集團。

不過，如果今后發(fā)現(xiàn)更多的TNO，也有可能會發(fā)現(xiàn)其軌道的傾斜狀態(tài)并不顯著。而且，即使存在第9顆行星，但其位于如此遙遠(yuǎn)的軌道上，肯定會非常暗淡，從地球上觀察到的公轉(zhuǎn)運動也會非常緩慢，因此，以現(xiàn)在的觀測技術(shù)很難觀測到。今后，望遠(yuǎn)鏡觀測精度進一步提高，說不定有一天會發(fā)現(xiàn)尚未發(fā)現(xiàn)的第9顆行星。

本文摘編自雜志2025年第2期，文章內(nèi)容略有刪改。

新媒體編輯 | 周濛