太阳系行星轨道倾角谜团将解

光明网 2016-07-22

  在今年1月份,加州理工学院的天文学家巴特金和迈克·布朗预言了他们所称的“太阳系第九大行星”的存在,他们认为,太阳系外侧那些冰冻天体所表现出的一些怪异运动行为可能与一颗未知的“第九大行星”的存在有关系  

  南美洲智利境内的泛美天文台是“暗能量巡天”相机的安放地  

  新浪科技讯北京时间7月22日消息,据英国《每日邮报》报道,一项最新研究称理论上可能存在的所谓太阳系“第九大行星”可能对整个太阳系各大行星的轨道倾角都造成了显著的影响。

  尽管目前看来,太阳系的8大行星的公转轨道面基本还都是在同一个平面上(黄道面),但太阳的自转轴却并非与黄道面垂直,而是存在大约6度的倾角。天文学家们对此感到困惑,但第九大行星可能存在的理论则或许可以解释这一问题。

  被颠覆的行星倾角

  此前关于太阳所存在的这个奇异的倾角问题,已经有人提出了很多不同的解释,从附近经过的恒星施加的暂时性引力影响,到太阳系形成之初由于太阳磁场与原始行星尘埃盘之间的相互作用,不一而足。

  就在今年早些时候,美国加州理工学院的两名顶尖专家:迈克·布朗(Michael Brown)以及康斯坦丁·巴特金(Konstantin Batygin)提出,太阳系外侧那些冰冻天体所表现出的一些怪异运动行为可能与一颗未知的“第九大行星”的存在有关系。

  同样来自加州理工学院的伊丽莎白·巴里(Elizabeth Bailey)是这项研究的第一作者,她表示,这一有关第九大行星的理论现在可以被进一步拓展到对其他大行星的轨道异常提供解释。巴里表示:“因为我们认为可能存在的第九大行星应当拥有非常大的轨道倾角,这就意味着它可能对其他天体的轨道倾角数值产生影响。这似乎符合相关观测,支持第九大行星可能的确存在的理论。”

  根据计算,这颗理论上可能存在的第九大行星质量大约是地球的5~20倍,拥有一个偏心率极高的轨道,在轨道最远处距离太阳可以达到地球到太阳距离的250倍以上。

  研究人员在论文预印网站arxiv上发表论文写道:“太阳自转轴存在的6度左右的倾角表明,要么在当初太阳系形成初期的环境中存在不对称情况,要么就是有外界力量改变了太阳和各大行星的角动量矢量方向。但到目前为止,有关这一倾角的真正来源还仍然是一个开放性问题。运用假想中第九大行星与其他行星之间的相互作用,我们能够证明在一定参数条件下,第九大行星的存在将能够自然地造成太阳自转轴从最初的垂直黄道面到出现一定的倾角。”

  因此,第九大行星为科学家们提供了一个关于太阳系倾角谜团的可检验的解释。而根据法国蔚蓝海岸天文台的太阳系动力学专家亚历山德罗·莫比德利(Alessandro Morbidelli)所开展的一项研究显示,假想中存在的第九大行星的轨道倾角,而非其质量,将是这一问题的关键所在。莫比德利的研究组在论文中写道:“我们评估了一颗遥远的行星——通常它被称作第九大行星——对于太阳系中其他大型行星运行可能产生的影响。能够解释当前太阳自转轴倾角的第九大行星参数与能够解释太阳系外侧冰冻天体运行轨道异常的解释两者之间基本是可以相互结合起来的。因此,在一方面这项工作提供了关于太阳赤道面与大行星公转轨道平面之间的倾角,同时也能反过来为假想中可能存在的第九大行星的相关参数提供了约束。”

责任编辑:lijia

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