在所有關于太陽系的認知中,有一件事情看起來應該是我們可以板上釘釘的:那就是圍繞太陽運行的行星數量。

外面還有另一個世界嗎 ? 從一顆遙遠的迷你海王星回望太陽的藝術家想象圖。如果 X 行星存在,它到太陽的平均距離可能比海王星到太陽的距離大 10 倍。
然而,坊間一直有傳言說,在海王星之外潛伏著另一個世界。這顆星球不是像谷神星或冥王星那樣的矮行星,而是一個質量比地球大 5 到 10 倍的、相當有分量的星球。表明它存在的主要證據來自于為數不多的小型冰狀物,它們的軌道似乎都聚集在太陽系的一個象限。在過去的六年多時間里,加州理工學院的康斯坦丁 · 巴特金(Konstantin Batygin)一直行進在找尋這顆難以捉摸的星球的最前沿。一些人把這顆星球稱為 X 行星,也有人把它稱為第九行星(對不住
了,冥王星)。
" 最新現狀是," 他說," 我們還沒有找到它。" 原因并不是由于缺乏嘗試。行星偵探們一直在借助各式各樣的方法進行搜尋——試圖在以前的望遠鏡的圖像中尋找這顆幽靈行星的掠影;找尋更多這樣的微小天體,看它們是否也聚集在
一起;仔細研究我們已知的小天體的數據,留意它們是否還隱藏著什么其他的秘密;同時進行計算機模擬,以便更好地理解一顆編外的行星有可能會對遠離太陽的物體的運動產生怎樣的干擾。
盡管付出了這么多努力,我們甚至都沒有得到一個明確的答案。有人說證據不可靠。有人說這是十拿九穩。每個人都說我們需要更多的數據,并把大量的希望寄托于即將投入使用的薇拉 · 魯賓天文臺(Vera C. RubinObservatory),認為它可以一勞永逸地解決這個爭論。
" 科學就是以這種方式運作的, " 卡內基科學研究所的斯科特 · 謝潑德( S c o t tSheppard)表示,他是首先提出這顆行星可能存在的兩人之一。" 在某個時刻,數據會達到一個臨界點,在這個臨界點上,假說要么被排除,要么變得更有說服力。我們只是還沒有到達這個臨界點而已。"

驗證假說
170 多年來,天文學家一直在預測其他行星的存在。天王星軌道的不規則導致了 1846 年海王星的發現。貫穿整個 19 世紀末到 20 世紀初,這些行星和部分彗星軌道上進一步明顯的古怪現象引發了許多關于其他行星的猜測。其中一項提議觸發的一次搜尋就在偶然中發現了冥王星。
于是,當謝潑德和現在就職于北亞利桑那大學的查德 · 特魯希略(Chad Trujillo)在 2014 年提出,可能存在一顆行星隱藏在遠離太陽的地方時,他們成為了一段漫長傳奇的一部分。這對搭檔一直在觀測海王星以外的太空,尋找柯伊伯主帶的冰凍遺跡環。他們注意到,到太陽一定距離以外的所有天體都在其軌道穿過黃道或太陽系中部的地方距離太陽最近。
這很奇怪,因為已知的巨行星產生的微小但卻持久的拖曳會使這些軌道發生漂移。在太陽系形成至今的歲月里,它們應該慢慢地形成隨機的排列——除非有什么東西把它們圍在一起。這些軌道似乎并沒有受到已知巨行星的顯著影響。謝潑德和特魯希略認為,也許有另一顆行星在那里維持著這些軌道。
兩年后,巴特金和加州理工學院的邁克 · 布朗(Mike Brown)進行了更仔細的觀察。他們專注于對一些 " 極端 " 天體的研究——這些天體距離太陽足夠遠,能夠不受海王星的干擾——他們的研究不僅證實了謝潑德和特魯希略的觀測結果,而且聲稱這些天體的軌道在物理上是平行的,它們都延伸向遠離太陽的相同方向。他們一致認為,潛在的罪魁禍首是一顆行星,其質量約為地球的 10 倍,與太陽的平均距離為幾百個天文單位——大約是海王星距離的 10 到 30 倍。
在隨后的幾年里,這種可能性一直讓一些行星科學家忙于一遍又一遍反復檢查證據。巴特金說:" 第九行星假說的進展經歷了三大主題——數據分析、理論研究和實際觀測。" 對現有數據的分析引發了最大的爭議。加拿大里賈納大學的薩曼莎 · 勞勒(SamanthaLawler)說:" 在外太陽系的發現中存在許多觀測偏差。" 她補充說,如果沒有充分考慮這些偏差," 你可能會發現一些非常奇怪的事情,比如看起來有聚集,但實際上沒有。"
以 X 行星為例,似乎有一堆天體的近日點都在黃道附近。但觀測者傾向于在近日點附近尋找東西——因為那是它們離太陽最近的時候,因此是最亮的——而且他們傾向于沿著黃道搜索,因為那是大多數太陽系物質所處的區域。
勞勒指出,還有一些更細微的偏差。開展了許多行星觀測的夏威夷和智利存在季節性天氣模式——意味著天空中的某些區域比其他區域擁有更好的望遠鏡覆蓋范圍和觀測樣本,這可能使一些極端的柯伊伯帶天體看起來像是在太陽系的一側聚集起來。
要考慮這些偏差是相當有挑戰性的。這需要你了解關于觀測的一切信息,比如望遠鏡指向哪里(包括它什么也沒發現的地方 ) ,以及它能看到的天體有多暗弱。不幸的是,在柯伊伯帶的許多發現中,大部分這類信息都丟失了。
華盛頓大學的佩德羅 · 貝爾納迪內利 ( PedroBernardinelli ) 說:" 幾年來,天文界一直在努力做的不僅是尋找天體,而且是試圖理解特定的巡天可以找到哪些天體。" 這種類型的工作包括將分析聚焦在單獨一項對柯伊伯帶天體的巡天觀測的發現上——很好地把握了所有偏差——并觀察軌道聚集是否以某種有統計意義的方式出現在那里的那種巡天。
這些分析一直在告訴我們,沒有證據表明存在另一顆行星。
外太陽系起源巡天(簡稱 OSSOS)耗費了四年時間聚焦在黃道附近的兩個天區。在此期間,該項目統計了超過 830 個新的柯伊伯帶天體,其中 4 到 8 顆符合某種 " 極端 " 的定義——也就是說,近日點距離和軌道大小的某種組合使它們基本上不受海王星的引力影響。該團隊在 2017 年聲稱,基于針對 OSSOS 所能發現的計算機模擬,這些極端天體可能是一類均勻分布在太陽周圍的更大的、看不見的星族的一部分。" 我們不能說第九行星不存在," 勞勒說," 但我們沒有證據能合理支持它的存在。"

如果最終發現第九行星不存在,這也并不意味著搜尋是徒勞的。貝爾納迪內利說:"關于第九行星的爭論從根本上讓人們更加關注外太陽系。"" 如果我們找到第九行星,那將是驚人的。如果不能,那我們就得好好解釋了。但最終,重要的是,我們從兩種方式中都學到了東西。"
第九行星,即便沒有其他貢獻,也至少使得我們更加關注太陽系中那些微小、遙遠、冰凍的 " 居民 "。這些冰封的 " 居民 " 遠離了已知巨行星的引力影響,而它們的運動則向我們展示了關于行星如何形成和爭奪位置、以及關于46 億年前太陽誕生的附近區域的故事。
" 我們已經清晰勾勒出延伸至冥王星的太陽系地圖,但在那之外還沒有被描繪出來," 謝潑德表示," 我們不知道外面有什么。"
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