外海王星天體的聚集，是第9行星存在的證據(jù)，還是其它現(xiàn)象？

研究質(zhì)疑：第9行星可能并不存在

那里是否存在著什么？

（圖片來源：加州理工學(xué)院/R.赫特（加州理工學(xué)院紅外線過程分析研究中心））

太陽系是否存在一顆巨大而黑暗的第九行星，漂移到海王星軌道之外的某個(gè)地方？

自2016年以來，許多天文學(xué)家聲稱，這是很有可能的。并提出證據(jù)，表明太陽系深部空間，存在巨大引力源。但一篇新的論文質(zhì)疑：這個(gè)所謂的引力源不過是一個(gè)誤會(huì)——地球人類觀測天空部位的局限，所造成的誤會(huì)。之前人們觀測到：一群軌道相似的太空巖石體，它們異常緊密地聚集在一起，似乎暗示了這顆假想的第九行星的存在。這些暗淡的、遙遠(yuǎn)的、難以觀測到的巖石體們，在海王星之外運(yùn)行，被稱為“外海王星天體”（TNOs）。

這些位于太陽系遙遠(yuǎn)邊緣的寒冷小天體，反射的太陽光極少，它們往往會(huì)融入其它恒星和星系的明亮背景中，天文學(xué)家難以注意到。只有極少數(shù)被識(shí)別和編目。（其中最著名的是被降級(jí)的矮行星冥王星，與許多TNO近親相比，冥王星的軌道相對更靠近太陽。）

但加州理工學(xué)院的天文學(xué)家康斯坦丁·巴蒂金和邁克·布朗注意到，包括矮行星塞德娜在內(nèi)的六顆外海王星天體都有長橢圓形的朝向相同的“偏心”軌道。這里的“偏心”意思是，它們的遠(yuǎn)日點(diǎn)距離太陽的尺度，比它們的近日點(diǎn)距離太陽的尺度，要大的多。并且，這六個(gè)小天體的軌道遠(yuǎn)日點(diǎn)，都在太陽的大致同一側(cè)。2016年，發(fā)表在《天文學(xué)雜志》上的一篇論文中，巴蒂金和布朗寫道，一顆質(zhì)量約為地球10倍的行星，比冥王星更遙遠(yuǎn)，沿著圍繞太陽的長橢圓軌道運(yùn)行，這可以解釋觀測到的小巖體聚集現(xiàn)象。他們認(rèn)為，隨著時(shí)間的推移，這顆行星的巨大引力，會(huì)將前述六顆外海王星天體，拉入小巖體們的聚集軌道。

不過，有一篇發(fā)表在arXiv數(shù)據(jù)庫上（但尚未經(jīng)過同行評(píng)審）的新論文中，眾多人員的一項(xiàng)合作研究表明：外海王星天體們，并沒有特別的聚集在一起——它們只是看起來像這樣而已，因?yàn)榈厍蛉祟愑^測天空部位局限的原因。研究人員拿14個(gè)已知的“極端”外海王星天體舉例（這里的“極端”，代表它們的軌道非常遙遠(yuǎn)，屬于對第九行星研究影響最大的天體家族），并假設(shè)它們是一個(gè)基本上看不見的更大天體家族的一部分——當(dāng)然，幾乎可以確定它們是這個(gè)更大天體家族的一部分。然后他們統(tǒng)計(jì)了望遠(yuǎn)鏡對天空不同部位觀測的時(shí)間。

他們發(fā)現(xiàn)，如果太陽系最外邊緣上的，所有外海王星天體,真的具有相當(dāng)均勻的分布，天文學(xué)家很可能會(huì)檢測到——從17%到94%均可（100%均勻分布意味著外海王星天體軌道圍繞太陽做絕對均勻分布。）。所以，極端外海王星天體（ETNOs）看起來似乎是聚集在一起的，僅僅是因?yàn)橥h(yuǎn)鏡基本將注意力集中在這部分天空。這種均勻分布不符合第九行星存在的假設(shè)。

這種統(tǒng)計(jì)分析，類似于民意調(diào)查人員一直做的那種直覺測試。如果對數(shù)百名人進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，55%的人喜歡鄉(xiāng)村音樂，但仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，40%的受訪者恰好來自納什維爾，那么民意調(diào)查師可能會(huì)調(diào)整數(shù)據(jù)，以說明樣本對該國某個(gè)地區(qū)的權(quán)重如此之大。

夏威夷大學(xué)天文學(xué)家戴夫·托倫，在夏威夷毛納基亞山頂使用斯巴魯望遠(yuǎn)鏡搜索外海王星天體——但他沒有參與這項(xiàng)研究。他表示，由于目前搜集的數(shù)據(jù)太少，任何人都無法針對第九行星，給出任何確切的結(jié)論。

托倫在一封電子郵件中告訴《科學(xué)在線》：“這是一個(gè)典型的‘小數(shù)字統(tǒng)計(jì)學(xué)’。一個(gè)觀測結(jié)果沒有意義；兩個(gè)觀測結(jié)果中軌道吻合很可能是巧合。三個(gè)觀測結(jié)果中的軌道吻合可能會(huì)引起一些重視，但肯定不足以讓人吃驚。到底要有多少軌道吻合，才能使巧合的幾率降到令人信服的小數(shù)字？而且，究竟什么是‘軌道吻合’？是它們彼此相距10度以內(nèi)？30度以內(nèi)？90度以內(nèi)？所以，我自己感覺：我們?nèi)蕴幱凇幻鞔_’階段。”

托倫提到：外海王星天體的聚集現(xiàn)象，表明可能有一顆行星引力在牽引著它們，這是一個(gè)值得探究的猜想。但迄今為止，所看到的巖石群并不是強(qiáng)有力的證據(jù)。不過，另一方面，新的研究也不能排除第九行星。

托倫說：目前正在進(jìn)行中的研究，將極大地?cái)U(kuò)展已知外海王星天體的數(shù)量，并為今后得出相關(guān)結(jié)論，提供了更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“進(jìn)展很緩慢，”托倫又說。“因?yàn)?，只要我們繼續(xù)觀測工作，任何報(bào)告論文都肯定是過時(shí)的，因?yàn)樗麄兊难芯?，沒有包含到，我們最新的天空觀測覆蓋程度?！?/p>

托倫表示：他的團(tuán)隊(duì)一貫是均勻的充分的觀測天空，就是為了避免新的論文中，論點(diǎn)產(chǎn)生偏頗。

斯科特·謝潑德是華盛頓卡內(nèi)基科學(xué)研究所，研究外海王星天體的天文學(xué)家，也是最早提出遠(yuǎn)外太陽系中，可能存在一顆大行星的研究人員之一，他很大程度上同意托倫的觀點(diǎn)。

——太陽系中“第九行星”存在的證據(jù)

斯科特·謝潑德告訴《科學(xué)在線》：“我們只是沒有足夠多的真正遙遠(yuǎn)的極端外海王星天體的觀測數(shù)據(jù)，來支持或反駁‘天體聚集論’?！?/p>

謝潑德指出：這篇新論文，忽略了某些已經(jīng)研究得相對成熟的目標(biāo)對象，比如外海王星天體塞德娜。這使得論文不那么令人信服。而且，他補(bǔ)充道：這篇新論文研究的一些目標(biāo)天體，可能受到了海王星引力的影響，這使得它們不適合用來探索第九行星?！拔蚁胝f，我們需要將，遙遠(yuǎn)的極端外海王星天體的當(dāng)前樣本量，翻三倍，才能對這些天體的軌道角度進(jìn)行可靠的統(tǒng)計(jì)。”謝潑德說，“如果沒有足夠多的樣本數(shù)量，即使天體聚集確實(shí)存在，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)仍顯示均勻分布。”

凱文·納皮爾，是密歇根大學(xué)天文學(xué)家，也是這篇新論文的主要作者，他告訴《科學(xué)》雜志：他對論文中的研究樣本量也有擔(dān)憂。他們研究方法的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義本身就很弱，只涉及14個(gè)目標(biāo)天體。 之后，當(dāng)位于智利的靈敏的薇拉·魯賓天文臺(tái)投入運(yùn)營，它應(yīng)該會(huì)觀測到數(shù)百個(gè)新的外海王星天體，將為研究“第九行星”提供更多的一些線索。

BY:Rafi Letzter

FY: 椒椒

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