神出鬼没的X行星

在所有关于太阳系的认知中，有一件事情看起来应该是我们可以板上钉钉的：那就是围绕太阳运行的行星数量。

外面还有另一个世界吗 ? 从一颗遥远的迷你海王星回望太阳的艺术家想象图。如果 X 行星存在，它到太阳的平均距离可能比海王星到太阳的距离大 10 倍。

然而，坊间一直有传言说，在海王星之外潜伏着另一个世界。这颗星球不是像谷神星或冥王星那样的矮行星，而是一个质量比地球大 5 到 10 倍的、相当有分量的星球。表明它存在的主要证据来自于为数不多的小型冰状物，它们的轨道似乎都聚集在太阳系的一个象限。在过去的六年多时间里，加州理工学院的康斯坦丁 · 巴特金（Konstantin Batygin）一直行进在找寻这颗难以捉摸的星球的最前沿。一些人把这颗星球称为 X 行星，也有人把它称为第九行星（对不住

了，冥王星）。

" 最新现状是，" 他说，" 我们还没有找到它。" 原因并不是由于缺乏尝试。行星侦探们一直在借助各式各样的方法进行搜寻——试图在以前的望远镜的图像中寻找这颗幽灵行星的掠影；找寻更多这样的微小天体，看它们是否也聚集在

一起；仔细研究我们已知的小天体的数据，留意它们是否还隐藏着什么其他的秘密；同时进行计算机模拟，以便更好地理解一颗编外的行星有可能会对远离太阳的物体的运动产生怎样的干扰。

尽管付出了这么多努力，我们甚至都没有得到一个明确的答案。有人说证据不可靠。有人说这是十拿九稳。每个人都说我们需要更多的数据，并把大量的希望寄托于即将投入使用的薇拉 · 鲁宾天文台（Vera C. RubinObservatory），认为它可以一劳永逸地解决这个争论。

" 科学就是以这种方式运作的， " 卡内基科学研究所的斯科特 · 谢泼德（ S c o t tSheppard）表示，他是首先提出这颗行星可能存在的两人之一。" 在某个时刻，数据会达到一个临界点，在这个临界点上，假说要么被排除，要么变得更有说服力。我们只是还没有到达这个临界点而已。"

验证假说

170 多年来，天文学家一直在预测其他行星的存在。天王星轨道的不规则导致了 1846 年海王星的发现。贯穿整个 19 世纪末到 20 世纪初，这些行星和部分彗星轨道上进一步明显的古怪现象引发了许多关于其他行星的猜测。其中一项提议触发的一次搜寻就在偶然中发现了冥王星。

于是，当谢泼德和现在就职于北亚利桑那大学的查德 · 特鲁希略（Chad Trujillo）在 2014 年提出，可能存在一颗行星隐藏在远离太阳的地方时，他们成为了一段漫长传奇的一部分。这对搭档一直在观测海王星以外的太空，寻找柯伊伯主带的冰冻遗迹环。他们注意到，到太阳一定距离以外的所有天体都在其轨道穿过黄道或太阳系中部的地方距离太阳最近。

这很奇怪，因为已知的巨行星产生的微小但却持久的拖曳会使这些轨道发生漂移。在太阳系形成至今的岁月里，它们应该慢慢地形成随机的排列——除非有什么东西把它们围在一起。这些轨道似乎并没有受到已知巨行星的显著影响。谢泼德和特鲁希略认为，也许有另一颗行星在那里维持着这些轨道。

两年后，巴特金和加州理工学院的迈克 · 布朗（Mike Brown）进行了更仔细的观察。他们专注于对一些 " 极端 " 天体的研究——这些天体距离太阳足够远，能够不受海王星的干扰——他们的研究不仅证实了谢泼德和特鲁希略的观测结果，而且声称这些天体的轨道在物理上是平行的，它们都延伸向远离太阳的相同方向。他们一致认为，潜在的罪魁祸首是一颗行星，其质量约为地球的 10 倍，与太阳的平均距离为几百个天文单位——大约是海王星距离的 10 到 30 倍。

在随后的几年里，这种可能性一直让一些行星科学家忙于一遍又一遍反复检查证据。巴特金说：" 第九行星假说的进展经历了三大主题——数据分析、理论研究和实际观测。" 对现有数据的分析引发了最大的争议。加拿大里贾纳大学的萨曼莎 · 劳勒（SamanthaLawler）说：" 在外太阳系的发现中存在许多观测偏差。" 她补充说，如果没有充分考虑这些偏差，" 你可能会发现一些非常奇怪的事情，比如看起来有聚集，但实际上没有。"

以 X 行星为例，似乎有一堆天体的近日点都在黄道附近。但观测者倾向于在近日点附近寻找东西——因为那是它们离太阳最近的时候，因此是最亮的——而且他们倾向于沿着黄道搜索，因为那是大多数太阳系物质所处的区域。

劳勒指出，还有一些更细微的偏差。开展了许多行星观测的夏威夷和智利存在季节性天气模式——意味着天空中的某些区域比其他区域拥有更好的望远镜覆盖范围和观测样本，这可能使一些极端的柯伊伯带天体看起来像是在太阳系的一侧聚集起来。

要考虑这些偏差是相当有挑战性的。这需要你了解关于观测的一切信息，比如望远镜指向哪里（包括它什么也没发现的地方 ) ，以及它能看到的天体有多暗弱。不幸的是，在柯伊伯带的许多发现中，大部分这类信息都丢失了。

华盛顿大学的佩德罗 · 贝尔纳迪内利 ( PedroBernardinelli ) 说：" 几年来，天文界一直在努力做的不仅是寻找天体，而且是试图理解特定的巡天可以找到哪些天体。" 这种类型的工作包括将分析聚焦在单独一项对柯伊伯带天体的巡天观测的发现上——很好地把握了所有偏差——并观察轨道聚集是否以某种有统计意义的方式出现在那里的那种巡天。

这些分析一直在告诉我们，没有证据表明存在另一颗行星。

外太阳系起源巡天（简称 OSSOS）耗费了四年时间聚焦在黄道附近的两个天区。在此期间，该项目统计了超过 830 个新的柯伊伯带天体，其中 4 到 8 颗符合某种 " 极端 " 的定义——也就是说，近日点距离和轨道大小的某种组合使它们基本上不受海王星的引力影响。该团队在 2017 年声称，基于针对 OSSOS 所能发现的计算机模拟，这些极端天体可能是一类均匀分布在太阳周围的更大的、看不见的星族的一部分。" 我们不能说第九行星不存在，" 劳勒说，" 但我们没有证据能合理支持它的存在。"

如果最终发现第九行星不存在，这也并不意味着搜寻是徒劳的。贝尔纳迪内利说："关于第九行星的争论从根本上让人们更加关注外太阳系。"" 如果我们找到第九行星，那将是惊人的。如果不能，那我们就得好好解释了。但最终，重要的是，我们从两种方式中都学到了东西。"

第九行星，即便没有其他贡献，也至少使得我们更加关注太阳系中那些微小、遥远、冰冻的 " 居民 "。这些冰封的 " 居民 " 远离了已知巨行星的引力影响，而它们的运动则向我们展示了关于行星如何形成和争夺位置、以及关于46 亿年前太阳诞生的附近区域的故事。

" 我们已经清晰勾勒出延伸至冥王星的太阳系地图，但在那之外还没有被描绘出来，" 谢泼德表示，" 我们不知道外面有什么。"