新天体挑战第九行星理论
2023年发现的“菊石”揭示太阳系远古奥秘,其独特轨道挑战行星九假说,带我们一窥46亿年前的宇宙图景。
太阳系迎来了一位新成员——2023 KQ14,昵称为“菊石”(Ammonite)。这个在海王星和冥王星之外发现的特殊物体,彻底颠覆了天文学家对太阳系历史的认知。它的出现不仅出乎意料,还可能改写我们对太阳系远古时期的理解。
“菊石”并非行星,也不是像冥王星那样的矮行星,而是被归类为塞德诺伊德,一种类似2003年发现的矮行星候选体塞德娜的特殊天体。迄今为止,仅有四颗塞德诺伊德被发现,“菊石”是其中之一。它的轨道极其椭圆,距离太阳最近时有71个天文单位(地球到太阳距离的71倍),最远时则达到432个天文单位,绕太阳一周需要约4000地球年。Dr. Fumi Yoshida领导的FOSSIL项目团队发现,“菊石”位于海王星引力影响微弱的遥远区域,这暗示它形成于太阳系早期某种非同寻常的事件中。
“菊石”的发现对“行星九”假说带来了新的挑战。此前,六颗外太阳系小天体的椭圆轨道显示出奇特的聚集现象,科学家推测这可能是某颗未被发现的行星引力作用的结果。然而,“菊石”的轨道方向与另外三颗塞德诺伊德截然相反,打破了这种聚集模式。Dr. Yukun Huang通过模拟分析指出,“菊石”的轨道降低了行星九存在的可能性,但也不能完全排除。或许,太阳系曾存在一颗行星,后来被抛射出去,留下了这些异常轨道;又或许,数十亿年前一颗路过的恒星扰动了这些天体的运行轨迹。
“菊石”的大小也令人好奇。根据它反射阳光的亮度,科学家估计它的直径在220至380公里之间,比冥王星的2377公里小得多,但仍算得上是个“大块头”。2023年3月,FOSSIL项目利用昴宿星团望远镜的超广角相机首次捕捉到“菊石”的身影,随后在2023年5月和8月再次观测。2024年7月,加拿大-法国-夏威夷望远镜的MegaCam进一步确认了它的轨道。更令人惊叹的是,通过查阅过去19年的档案图像,包括2014年和2021年智利的DECam仪器以及2005年基特峰国家天文台的照片,科学家得以精确计算它的运行路径。
菊石的轨道(红线)和其他三颗小矮星的轨道(白色线)。菊石是在其近日点附近发现的,距离为71个天文单位(太阳与地球之间平均距离的71倍)。黄点显示其截至2025年7月的位置。
“菊石”为何被称为太阳系的“化石”?它的年龄至少有46亿年,与太阳系本身几乎同龄。通过日本国立天文台超级计算机的模拟,研究者发现“菊石”的轨道在过去42亿年间保持稳定。这让它成为窥探太阳系早期结构的珍贵线索,仿佛一枚封存了宇宙初生秘密的化石。Dr. Shiang-Yu Wang表示:“‘菊石’的轨道告诉我们,某种力量在太阳系形成之初塑造了它的外缘。无论是路过的恒星还是隐藏的行星,这发现都让我们更接近真相。”
虽然“菊石”的正式名称还有待国际天文学联合会确认,但它的发现已然意义非凡。Fumi Yoshida感慨道:“航天器探索的区域有限,太阳系的广袤仍是个未知领域。昴宿星团望远镜的广角观测正在不断拓展我们的认知边界。”“菊石”不仅是一个新天体,更是一把钥匙,打开了通往太阳系46亿年前奥秘的大门。