新浪科技訊 日期:5月18日消息，在進行了多個世紀的觀察后，人類對太陽系的了解已經相當詳細了。我們生活的地球是一顆多岩石的內行星，而在4顆內行星（水星、金星、地球和火星）以外，有一條主小行星帶，然後是兩顆氣態巨行星（木星和土星）和兩顆冰巨星（天王星和海王星），再然後是由大量較小冰體組成的第二條小行星帶，即柯伊伯帶。然而，研究人員懷疑，遙遠的外太陽系區域——巨行星及其大衛星的「家」——可能存在著一個隱秘的較大天體。
天文學家對海王星以外的這片黑暗區域進行掃描觀測，設法捕捉到了一些微光。這些微光並非沒有意義，研究人員據此預測了太陽系的混沌狀態，即太陽系形成過程中遺留下來的雜亂殘骸，由此發現了意想不到的規律。一些遙遠天體的軌道聚在一起，而它們最接近的點停在某條線以外，其中原因尚不可知。許多科學家認為，在少數這樣的模式中，某些目前還看不見的實體在發揮著作用，那裡肯定存在著更多的質量。
一個主流理論認為，在太陽系外圍存在一顆巨大的行星，稱為「第九行星」，其質量可能是地球的十倍。正是它的存在，使鄰近較小的天體軌道極不規則。多年來，人們一直在努力尋找這個隱秘的天體。隨著研究的深入，各種不同的想法也層出不窮。例如，一個由更小天體組成的巨大圓盤可能也會產生同樣的效果。其他研究人員則另闢蹊徑，認為這個神秘天體可能是一個壘球大小的黑洞。假如其中任意一個理論是正確的，並且確實沒有更大的天體，那目前的望遠鏡搜索就會繼續徒勞無功。在這種情況下，天文學家必須更有耐心，可能也要更有創造力。
第九行星理論面臨的一個挑戰是，儘管它解釋了天文學家觀測到的奇怪天體軌道，但從理論上，天文學家並不確定如此巨大的行星如何能存在於太陽系外圍邊界。和陽光一樣，太陽的引力也會隨著距離的增加而減弱。因此，在邊界處形成的巨大行星應該會被路過的恆星奪走。或者，如果該行星一開始靠近太陽，然後向外漂移，那麼是什麼阻止了它離開太陽系？如果它是一顆行星，那麼就行星而言，它所處的位置非常怪異。
通過模擬實驗表明，在不考慮第九行星的情況下，獲得許多小天體的奇特集群軌道。在太陽系形成的過程中，木星和土星很可能將大量的行星碎片推入長長的橢圓形軌道，在冥王星之外形成一個尚未發現的墊圈狀圓盤。研究人員認為，這些地方任何微小天體的質量應該大致等於數學和建模上的誤差，但它們可能會疊加起來。
當運行太陽系的數字模型時，在遙遠的過去某一時刻，這個圓盤可能短暫變成了一個圓錐體，然後又鬆散下來，形成一個「膨脹」的圓盤。近期兩篇尚未得到同行評議的論文顯示，當這些系統中的塵埃穩定下來時，它們也會表現出脫離常規軌道的現象，與提出第九行星假說的根據相同。
儘管如此，這個理論還需要「信念的飛躍」。這個圓盤如果要完全取代第九行星，它就需要20個地球質量的物質，這是太陽系預計存在的剩餘碎片的絕對最大值。
另一個團隊提出了一個較小的圓盤理論，以不同的機制運行，這個圓盤可以與第九行星一起塑造外太陽系，從而縮小了二者的理論尺寸。
運彩不管是一顆位置完美的行星，還是一個特別大的圓盤，抑或是兩者的某種結合，天體物理學家們都傾向於這樣的結論：外太陽系確實發生了一些不太可能的現象。對於究竟有多麼不可能，有些研究者比其他人走得更遠。
在2019年的一篇論文中，合著者推測，這個神秘的質量可能是宇宙形成時遺留下來的一個小黑洞。天文學家至今還沒有探測到這樣的「原始」黑洞，但一項研究已經發現了間接證據，表明「流浪」行星或質量類似第九行星的黑洞可能就在銀河系中漫遊。如果太陽可以捕獲流浪行星的話，為什麼不能捕獲黑洞呢？「這是一個瘋狂的想法，但並不是一個不合理的想法。」
對天文學家來說，在這些並非不合理的想法中做出選擇是一項艱巨的任務。加州理工學院的行星科學家邁克·布朗（Mike Brown）是第九行星理論的有力支持者，他正在領導一項針對這一隱秘天體的研究，希望能在不久的未來這場爭論。運彩就在不久前，邁克·布朗在梳理天文數據時發現了一個看起來很有希望的點，他在社交媒體上對此進行了描述。儘管後來證明這隻是他注入的一個模擬對象，用於確保搜索過程是有效的。
儘管布朗只是空歡喜一場，但下一代薇拉·魯賓天文台有望在今年拍攝到第九行星所在區域的第一批圖像，未來五年內或許就能得到決定性的結論。該望遠鏡能觀測到更模糊的天體，天文學家希望它能精確定位第九行星，或者幫助繪製圓盤內邊緣的物體。或者，如果可以發現足夠多的新天體，使目前所觀察到的模式重新回到無序狀態，那就再也沒有什麼神秘的現象需要解釋了。
如果目前所有的望遠鏡觀測都最終失敗，薇拉·魯賓天文台也持續多年都觀測到這些異常現象，那麼原始黑洞理論可能就顯得更加合理。理論物理學家、弦理論先驅愛德華•威滕（Edward Witten）近期發表了一篇預印本論文，描述了尋找這一隱秘天體的極端方法：派出一個搜索隊。
「突破攝星」（Breakthrough Starshot）是一個雄心勃勃的項目，目標是有一天將納米探測器發送到最近的恆星。受此啟發，威滕進行了數學運算，提出可以向多個方向發射一系列簡單的探測器，當其中某個探測器飛過黑洞時，可能就會發出振動信號。裝備有光帆的探測器將以1%光速（由地球上強大的激光束推動）飛行，可以將理論上到達黑洞的旅程縮短到10年左右。如果足夠靈敏，這些探測器可以完成外太陽系質量的確切地圖，了解這些質量是行星、圓盤還是黑洞，或者以上都有。
近期發表的一篇回應文章指出，一旦探測器離開太陽風的背風面，帶電粒子的碰撞可能會掩蓋任何黑洞的引力。然而，即便是一貫充滿想像力的人也承認，該計劃首先必須克服一些更為緊迫的障礙。開發並建設基礎發射設施預計至少需要5億美元，而必要的激光和材料技術目前還不存在。「這是一個超級有趣的想法，」安文說，「然而，它帶著溢價標籤。」（任天）
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