近日，天文學(xué)家們帶來(lái)一個(gè)消息：他們發(fā)現(xiàn)了迄今為止太陽(yáng)系中最遙遠(yuǎn)的一顆矮行星。這個(gè)天體與地球之間的距離是現(xiàn)階段冥王星距離地球的3.5倍，約為180億公里。
雖然目前科學(xué)家對(duì)這顆新發(fā)現(xiàn)的太陽(yáng)系“居民”還知之甚少，但它的出現(xiàn)，極有可能會(huì)幫助天文學(xué)家縮小尋找難以捉摸的“第九行星”的范圍。
“遙遠(yuǎn)”
11月10日，美國(guó)夏威夷州莫納克亞山頂。
天文學(xué)家利用日本的斯巴魯8米天文望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)了這顆太陽(yáng)系中最遙遠(yuǎn)的矮行星。12月，在利用智利拉斯坎帕納斯天文臺(tái)的麥哲倫天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)其觀測(cè)了1周后，他們最終證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。
現(xiàn)在，這顆矮行星已經(jīng)有了一個(gè)正式名字——“2018 VG18”，但發(fā)現(xiàn)它的天文學(xué)家顯然更愿意稱其為“遙遠(yuǎn)”（Farout）。
“第一次發(fā)現(xiàn)這個(gè)天體的時(shí)候，我真的脫口而出‘遙遠(yuǎn)’。它是一個(gè)非常遙遠(yuǎn)的天體。”美國(guó)卡內(nèi)基科學(xué)研究所小組成員Scott Sheppard表示。
參與研究的美國(guó)卡內(nèi)基科學(xué)研究所在新聞公報(bào)中介紹，這是迄今觀測(cè)到的第一顆與太陽(yáng)距離超過(guò)100個(gè)天文單位（日地距離為1個(gè)天文單位）的太陽(yáng)系天體。相比之下，觀測(cè)距離排第二遠(yuǎn)的鬩神星被發(fā)現(xiàn)時(shí)與太陽(yáng)距離約96個(gè)天文單位，而冥王星現(xiàn)在距太陽(yáng)大約34個(gè)天文單位。
也正是因?yàn)榫嚯x太遠(yuǎn)，天文學(xué)家目前對(duì)于“遙遠(yuǎn)”還知之甚少。有限的觀測(cè)數(shù)據(jù)告訴我們，“遙遠(yuǎn)”直徑大約500公里，作為一顆矮行星來(lái)說(shuō)是足夠大的。同時(shí)，它看起來(lái)呈現(xiàn)粉紅色，這表明它很可能有一個(gè)冰凍的表面。
其實(shí)，對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)，“遙遠(yuǎn)”的發(fā)現(xiàn)還有另外一個(gè)更加重要的意義：極有可能會(huì)幫助天文學(xué)家縮小尋找難以捉摸的“第九行星”的范圍。
“遙遠(yuǎn)”與其他已知的極遙遠(yuǎn)太陽(yáng)系天體是在天空中相似位置被發(fā)現(xiàn)的，這表明它的軌道類型與大多數(shù)極遙遠(yuǎn)太陽(yáng)系天體相同。
“許多已知太陽(yáng)系中遙遠(yuǎn)小天體所呈現(xiàn)出的軌道相似性，使我們進(jìn)一步相信當(dāng)初的判斷，即在距太陽(yáng)數(shù)百個(gè)天文單位的地方，有一顆大質(zhì)量行星‘放牧’著這些較小的天體。”Sheppard解釋說(shuō)。
而這顆尚未被發(fā)現(xiàn)的大質(zhì)量行星，正是人們俗稱的“第九行星”。
“面包屑”
1930年，美國(guó)天文學(xué)家Clyde William Tombaugh發(fā)現(xiàn)了冥王星，之后，冥王星被視為太陽(yáng)系中的第九大行星。然而，1992年后在柯伊伯帶發(fā)現(xiàn)的一些質(zhì)量與冥王星相當(dāng)?shù)谋铺祗w卻無(wú)時(shí)無(wú)刻不在挑戰(zhàn)冥王星的行星地位。
2005年，鬩神星的發(fā)現(xiàn)徹底改變了冥王星的命運(yùn)——當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為其直徑比冥王星還大。于是，2006年，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)（IAU）正式定義行星概念，并將冥王星排除出行星范圍，劃為矮行星。
自冥王星被從太陽(yáng)系“九大行星”中除名后，太陽(yáng)系維持“八大行星”的陣容已有12年。不過(guò)，天文學(xué)家始終沒(méi)有放棄尋找真正的“第九行星”。目前天文學(xué)界普遍認(rèn)為，“第九行星”可能潛伏在太陽(yáng)系的邊緣，距太陽(yáng)幾百個(gè)天文單位，其質(zhì)量可能是地球的10倍。
多年來(lái)，Sheppard的研究小組一直試圖在太陽(yáng)系邊緣尋找“第九行星”，事實(shí)上，他們也正是在尋找“第九行星”的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)“遙遠(yuǎn)”的。但需要說(shuō)明的是，“遙遠(yuǎn)”并非是找尋“第九行星”過(guò)程中的唯一“贈(zèng)品”。
就在10月初，Sheppard的小組公布了此前他們使用斯巴魯望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的另一個(gè)遙遠(yuǎn)的天體“2015 TG387”，并為它取了一個(gè)淘氣的昵稱——“小妖精”（the Goblin）。
“小妖精”位于冥王星之外，其與太陽(yáng)的距離永遠(yuǎn)不會(huì)小于日地距離的65倍，或者說(shuō)大約是冥王星與太陽(yáng)距離的2倍。當(dāng)運(yùn)行到最遠(yuǎn)端時(shí)，“小妖精”與太陽(yáng)的距離大約是日地距離的2300倍。也就是說(shuō)，大約需要4萬(wàn)年的時(shí)間它才能環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行一周。
發(fā)現(xiàn)者之一、夏威夷大學(xué)的David Tholen指出，由于軌道上太過(guò)昏暗，這顆天體在99%的時(shí)間里是看不清楚的。但巧合的是，與此次發(fā)現(xiàn)“遙遠(yuǎn)”一樣，科研團(tuán)隊(duì)也是在尋找未知矮行星和“第九行星”時(shí)發(fā)現(xiàn)的它。對(duì)此，Sheppard說(shuō)，這些遙遠(yuǎn)的天體就像是尋找“第九行星”的“面包屑”。
即便發(fā)現(xiàn)了“遙遠(yuǎn)”，但最終想要找尋到“第九行星”也并非易事。天文學(xué)家首先要確定“遙遠(yuǎn)”的軌道。“但是它繞太陽(yáng)一周大約需要1000多年的時(shí)間，所以要完全確定它的軌道還需要幾年時(shí)間。”Sheppard表示。
研究人員表示，“遙遠(yuǎn)”現(xiàn)在加入了一小群極端的太陽(yáng)系天體，它們的軌道超出了天王星和海王星的引力范圍。盡管模擬結(jié)果不能直接證明太陽(yáng)系中存在“第九行星”這樣的大天體，但可以提供更多證據(jù)表明太陽(yáng)系邊緣的確有一顆未知天體存在。■