天文学家发现一颗奇怪的系外行星,类似于我们太阳系苦苦寻找的“第九大行星”

说起太阳系有几大行星,现在大家都知道是八大行星了,因为冥王星已经开除出大行星的行列,变成矮行星。但是科学家似乎还是觉得在太阳系的外围,会有一个巨大的大行星,这就是传说中的第九大行星。当然至今科学家还没有发现这颗行星的存在,但是最近哈勃太空望远镜却在一颗离地球336光年外的新生恒星那找到了一颗那个行星系的“第九大行星”,从而为太阳系的第九大行星的存在提供了现实依据。

天文学家发现一颗奇怪的系外行星,类似于我们太阳系苦苦寻找的“第九大行星”插图1
远离母恒星的HD106906b

事情是这样的:在2013年科学家利用智利阿塔卡马沙漠深处的麦哲伦望远镜发现了一颗命名为HD106906b系外行星,这颗行星是一颗质量相当于11倍木星的气态行星,按理说这样的气态行星在系外行星中并不算出彩。但是HD106906b最让科学家摸不着头脑之处在于,这颗行星离它的母恒星距离非常遥远,相对于地球到太阳距离的730倍以上(730天文单位),要知道木星距离太阳的距离是5.5个天文单位,而冥王星的最大距离才49个天文单位,730个天文单位放在太阳系的话已经远远超过太阳发出的太阳风的范畴(100个天文单位),也超越了柯伊伯带(50~500个天文单位),当然,还远远没有到达奥尔特云(50000~100000个天文单位),但是730个天文单位也是相当惊人,特别是配合它是一颗木星11倍的巨行星

在如此遥远的距离上,HD106906b的轨道周期达到了15000年,这个谜一样奇怪的星球吸引了很多科学家的关注,毕竟研究它能够发现当前行星理论的一些缺陷。

天文学家发现一颗奇怪的系外行星,类似于我们太阳系苦苦寻找的“第九大行星”插图3
这是天文学家第一次能够测量到一个巨大的类似木星的行星的运动,该行星的运行距离其宿主恒星和可见的碎片盘很远。图片来源:ESA / Hubble,M.Kornmesser

HD106906b的奇怪之处还有,就是它位于一个新生恒星的周围,它的母恒星是两颗双恒星(两颗相互绕行的恒星),外部还有巨大的行星盘。HD106906b的轨道也并不是位于行星系的黄道上,而是有一个30度的夹角。

科学家对于HD106906b的奇怪轨道是这样解释的:

HD106906b形成的位置是非常靠近恒星的中心,大约只有3个天文单位的距离,但是因为这个行星系是刚形成的,所以靠近恒星的地方行星盘物质比较多,导致HD106906b的轨道慢慢发生衰减,并向着恒星迁移。

但是因为这个行星系中心是两颗恒星,这两颗恒星的引力扰动又将HD106906b踢到了一个偏心轨道上,这个偏心轨道的偏心率可能是刚刚好几乎要将HD106906b踢出行星系,但是又正好可以留下来的分界点上。

然后HD106906b在向星际空间迁移的过程中,另外一颗恒星正好靠近了这个新生行星系统,稳定住了HD106906b的轨道,防止其脱离双恒星的引力范围。于是就形成了现在这个奇葩的轨道位置。

天文学家发现一颗奇怪的系外行星,类似于我们太阳系苦苦寻找的“第九大行星”插图4
图片来源:ESA / Hubble,“数字化天空调查2”。
致谢:Davide De Martin

这种解释HD106906b奇异轨道的理论某种程度上也可以帮助我们在太阳系之外的柯伊伯带以外去寻找传说中的第九大行星。在太阳系形成之初的时候,第九大行星在太阳系内部形成,然后被木星引力扰动,被抛出太阳系内圈,迁移到柯伊伯带之外,这也是非常有可能的一件事。

对于太阳系第九大行星的存在,科学家目前有一些间接的证据,这主要是因为海王星以外的一些天体,它们的轨道和太阳系其它天体相比很奇怪。有天文学家认为,这是因为在遥远的太阳系轨道中有一颗第九大行星的引力对这些天体造成了某种扰动,影响了它们的轨道。

现在HD106906b发现能够让科学家更好的审视之前的行星模型,从而能够了解和发现第九大行星。

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