為何我們發現了上千顆系外行星,卻找不到太陽系第九大行星

1781年,對於人類來說,具有著非常重要的意義。這一年,英國天文學家赫歇爾發現了天王星。

在此之前,水星、金星、火星、木星、土星,都是早就被人類所熟知的。它們的發現實在太早,不僅沒有任何記錄,甚至被認為是神指示人類發現的。而赫歇爾的發現,證明了人類是可以發現新行星的。

1846年,法國天文學家勒維耶發現了海王星。至此,人們越來越清楚地意識到:我們對於太陽系的瞭解還很少,太陽系等待我們發現的東西還很多。人們也相信,在海王星以外,還有其他的行星。

為何我們發現了上千顆系外行星,卻找不到太陽系第九大行星

1930年,美國天文學家克萊德·湯博發現了冥王星,將太陽系的行星數量提升到了9。就在人們興致勃勃繼續尋找第十大行星時,2006年,冥王星被除名行星行列,太陽系重歸八大行星時代。

可是,不論是當初尋找的“第十大行星”,還是現在尋找的“第九大行星”,始終不曾露面。而另一方面,科學家們發現的系外行星卻越來越多。隨著開普勒太空望遠鏡等一系列高尖端的望遠鏡開始服役,人類發現的系外行星數量激增,已經達到了4位數,其中不乏距離我們幾十甚至幾百光年的天體。

很多人對此都會很納悶:為何我們可以找到幾百光年以外的行星,卻找不到1光年以內的太陽系“第九大行星”呢?

按理說,的確是距離越遠的天體,好像更難發現一點。可是,問題在於,我們觀測系外行星和尋找“第九大行星”,其實是兩種觀測方式。

不論是天王星、海王星還是冥王星,科學家用的觀測方式都是用眼睛通過望遠鏡直接觀測。這句話聽著像廢話,其實不然。這意味著,我們是通過它們表面的光來觀測的。行星本身雖然不發光,但是它們會反射太陽光,而這種光通過望遠鏡進入我們的眼內,我們才能發現。

可是,這些遙遠的天體,能夠接收到的陽光本來就極少,更不用說反射了。以冥王星為例,它的視星等僅有15.1等。一般來說2個星等之間的亮度差了2.512倍,人類肉眼能看見最暗的是6等星。也就是說,冥王星要比現在亮4000多倍才可能被肉眼看見。因此,在比冥王星更遠的位置,會比冥王星還要暗得多,自然難以發現。

但是,觀測系外行星就不是這樣了。

為何我們發現了上千顆系外行星,卻找不到太陽系第九大行星

目前,科學家最常用的發現系外行星的方法,就是凌日法。系外行星在運行到它的宿主恆星和地球之間的時候,雖然不會完全擋住宿主恆星的光,但也會對其光芒有所影響。就比如夏天的夜晚,路燈照亮了地面,你看到路燈投射的光經常有一個小黑點在動,你就會知道有蟲子在下面飛。同樣的,雖然系外行星擋住宿主恆星造成的光譜變化極其不明顯,但是人類的科學設備已經足夠發現這個變化,從而確定系外行星的存在了。

所以說,這是一種間接的觀測方式,不論這顆系外行星有多暗,只要它能夠遮擋住宿主恆星,造成足夠的光譜變化,就能被人類發現。

再回來看太陽系的外圍行星,就無法利用這種方式觀測了——它們距離太陽都比地球更遠,怎麼擋住太陽呢?

為何我們發現了上千顆系外行星,卻找不到太陽系第九大行星

因此,從觀測手段來說,就導致了這顆行星的難以發現。

當然了,這只是其中的一個原因。也有可能,太陽系的行星真的就僅限於8顆,並沒有第九顆行星。如果完全沒有這顆推測出來的行星,我們又何談發現呢?

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