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第10顆行星隱匿之謎
11.21 10:21


    人類根據已掌握的科學技術,發現了太陽系的九大行星,根據科學家的計算太陽系應該還有第10大行星,但我們一時間還找不到它。
   
    眾所週知,太陽系有太陽和九大行星,它們是水星、金星、地球、火星、木星和土星、天王星、海王星和冥王星。這就是我們通常所説的“太陽系大家庭”的成員了。水星離開太陽最近,而冥王星則遙遠得多。
   
    那麼,在太陽系裏還可能有10顆行星嗎?按照18世紀德國天文學者波德的預言,在冥王星外側方位應該存在第10顆行星。這倒是一個很有意思的問題,因為太陽系的行星發現過程以及從理論上推算與實際測量的結果進行比較,都證明這樣一點:太陽系裏有可能還會發現第10顆行星。
   
   人類在很久以前就知道,除了太陽和月亮以外,以恒星為背景不斷改變自己位置的還有水星、金星、火星、木星和土星,即所謂的5大日月行星。這很難説是哪一個人發現的,而是人類共同認識到的。到了18世紀,德國天文學家波德編寫了眾所週知的“行星平均軌道參數”,將行星的平均軌道半徑用天文單位(地球與太陽之間的平均距離,1天文單位為1億4960萬公里)來表示太陽與各個行星之間的距離。當時計算出來的理論值與實測值之間,幾個已知行星是比較接近的:如水星0.4天文單位,而實測為0.39天文單位;金星0.7天文單位,實測為0.72天文單位……,但是,土星的理論值和實測值之間相差0.46天文單位,説明在土星的外側有一個行星在對它産生影響。到了18世紀末,也即1781年,美國的天文學家赫謝爾終於在土星的外側發現了一顆行星,這就是天王星。
   
    天王星的軌道半徑接近波德定律所示的19.6天文單位,達到19.2天文單位,但仍然相差0.4天文單位。如果假設在天王星的外側有一顆未發現的行星,那麼就能合理地説明天王星的運動狀況了。因此,當時的天文學家們繼續在天王星的外側尋找新行星,結果在1846年發現了海王星。
   
    在分析海王星的運動之後,天文學家發現海王星的軌道基本是圓形,平均軌道半徑為30個天文單位,而理論值卻是38.7天文單位,相差甚大。根據以往的經驗,可以有把握地假定在海王星的的外側還有一顆行星,否則就難以體現出海王星的運動規律。於是,一些天文臺開始探尋第9顆行星了。到1930年,美國諾愛爾天文臺的頓勃終於發現了冥王星。
   
    事情到此並未結束,因為冥王星的波德參數為77.2天文單位,而實際測得卻是39.53個天文單位,造成這種狀況又如何解釋呢?這就是一個謎了。正因為無法解釋冥王星的運動,天文學家不得不再次假設比冥王星更遙遠的外側,可能還有第10顆行星存在,不過在它被發現之前,這只能是一個“謎”了。
   
   1977年,帕諾瑪天文臺的考瓦耳宣稱發現一顆低速移動、光度為18等級的新天體,而且確定在天王星內側。但到底是否是8世紀德國天文家波德所説的那一顆,有待於繼續驗證。
   
    近幾年,天文學家又發現,有一個物體在擾亂天王星和海王星的軌道。與其説天王星和海王星有一條環繞太陽運行的平穩軌道,倒不如説它們有自己的攝動軌道。許多年來,一些天文學家認為這種攝動來源於它們的遠鄰冥王星的吸引。這種吸引主要取決於冥王星的質量和冥王星與它們之間的距離。物體質量越大,對其他物體吸引力也越大,然而,當物體之間距離增加,那麼,吸引力則減弱。科學家們知道冥王星和海王星、天王星之間的距離,但沒人知道冥王星的質量是多少,如果冥王星的質量約等於或超過地球的質量,那麼科學家就可以推算出,冥王星的吸引力將發揮在鄰近的兩顆大行星上。
   
    然而,1978年6月22日,美國海軍天文臺的克裏斯蒂在一張冥王星的底片上發現它的邊緣有一個小小的突起,再查看以往的底片,同樣有這種現象,並且位置有規律地變化著。克裏斯蒂認為這是冥王星的衛星,於是為其取名“卡龍”。經過進一步的研究,克裏斯蒂發現,這顆取名“卡龍”的冥王星6.39天圍繞冥王星轉一週,它的軌道置於冥王星17000公里。由此算出冥王星的直徑為2200公里,是太陽系中最小的行星。
   
    這一發現,後來導致出一個必須正視的結論,冥王星不像天文學家推想的那樣重,其質量加上它的衛星“卡龍”的質量或許僅有地球質量的1/400。它的引力不足以擾亂天王星、海王星的軌道。既如此,那麼,是什麼物體在干擾天王星和海王星的軌道呢?
   
   答案是可能還有一顆第10大行星存在。據推測它存在的形態有以下三種可能性。
   
    第一種可能:這顆行星的大小,質量約與海王星或天王星相同,是在離海王星約8億公里處圍繞太陽運行,雖然距離較遠,然而這樣一顆遠距離的行星卻能夠引起海王星和天王星的攝動。假如第10大行星還要遠些,就得同木星一樣大,或許當今能夠觀測出來。
   
    第二種可能:是一種暗淡的約有太陽大小的星體在活動,這個星體在距離冥王星的軌道約80億公里的地方,換言之,是地球到太陽距離的800倍以上,天文學家認為,許多星體在遠處都有“暗淡的夥伴”。
   
    第三種可能:是有一種約是太陽質量10倍的物體,由於自身的奧秘,潛在160億公里的黑暗之中,環繞太陽系旋轉,它很黑,看不見。這也許就是“黑洞”。所謂的“黑洞”就是種濃厚導致它的吸引力不允許界內的任何物體逃出的天體。在這樣大的距離中,黑洞引力之強足以使海王星和天王星攝動。
   
    從前幾年開始,美國海軍天文臺的天文學家利用大型電子計算機開展對太陽系“第10大行星”的尋覓工作。他們首先估算了“第10大行星”的可能的質量和距太陽的大致距離,然後把有關天文資料輸人電子計算機進行計算,確定一系列便於進行觀測的空間區域,最後用天文望遠鏡對計算出的區域進行搜尋。此外,新西蘭的布萊克泊奇天文臺也在積極地進行尋找工作。天文學家認為,這顆未知行星有地球3-5倍大,繞太陽一週大約需要1000年,它與太陽的距離約是冥王星與太陽距離的5倍。
   
    然而也有否定派的觀點,英國謝菲爾德大學的戴維休斯教授提出了不存在第10行星的理由。他認為:首先,凝聚成行星的原始星雲,沒有擴散到比冥王星軌道更遠的地方;其次,即使星雲擴散到冥王星外更遠的地方,太陽系也沒有足夠的能力在如此遙遠的距離處把原始星雲疑聚成行星。
   
    那麼,第10大行星會不會在冥王星軌道之內呢?答案也許要靠我們掌握的兩架航天器——“先驅者10號”和“先驅者”11號”作出了。它們首次航行是在1972年3月2日。“先驅者導10號”現在已經飛至天王星和海王星的軌道上,而在相對方向飛馳的“先驅者導10號”也已經到了土星和天王星之間的軌道上。它們能夠接收地球上的無線電信號,也能夠把信號發射回地球。希望它們能夠早日解開太陽系有無“第10大行星”的懸案。
   
    人類對太陽系的了解,確切地説,是剛剛開始,當人類建造的宇宙飛船駛向太陽系的行星時,給我們帶來了大量的、過去所不知道的信息,人類在最近20年掌握的東西,要比人類歷史上幾千年對太陽系認識的東西不知多多少倍。在太陽系裏還有許多我們尚不認識的成員。人類在探索中前進,在探索中揭開大自然之謎,我們相信,這第10顆行星的蹤跡終究會被發現。
  


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責編:陳玥 來源:國際在線




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