冰冷的材料盘,而不是行星9,可以解释外太阳系统中的奇怪运动

是否有星球9?在我们的太阳系郊区是否有一个星球出路,具有足够的质量来解释远处物体的运动?或者是冰冷的材料圆盘负责吗?实际的星球9尚未有直接证据,但具有足够质量的东西是影响远处太阳系对象的轨道。

一项新的研究表明,冰冷材料的光盘导致外太阳系统对象的奇怪运动,并且我们不需要发明另一个星球来解释这些运动。这 学习 来自
来自美国贝鲁特大学的圣战教授,和
Antranik Sefilian. ,剑桥的应用数学和理论物理系的博士学位。他们的结果发表在 天文学杂志 .

在我们的太阳系最远的地方的另一个星球的想法是一个有吸引力的。它在我们所有人中充满了冒险家。对于可能最终发现它的天文学家或天文学家来说,这将是一个更加驯化的成就。谁不想被称为一个完全新的星球的发现者,就在我们自己的太阳系中?它比成为最终确认冰冷物质圆盘的人更令人兴奋。

随着天文学家在学习和理解遥远的太阳系上,他们发现了越来越多的物体。在过去的15年左右,天文学家已经发现了关于高椭圆轨道的30个跨境对象(TNO)。最近的一个是 “妖精,” 一个轨道的身体,将其从太阳中取出2300尺。

Dwarf Planet 2015 TG387或Goblin有一个轨道,从阳光下进一步远远超过其他内部oort云对象Sedna和2012 VP113。它的轨道和其他物体的类似轨道可以由冰冷的材料盘引起吗?图片:Roberto Molar Candanosa和Scott Sheppard,由Carnegie Sciolity为科学机构提供。

由于这些机构不会与太阳系中的其他行星进行重力相互作用,因此必须在那里形成一些其他质量的聚集体来塑造它们的轨道。虽然行星9的解释在多年上获得了蒸汽,但没有直接证据表明行星负责塑造这些奇怪的轨道。


“这个星球九个假设是一个令人迷人的一个,但如果存在假设的第九行星,则避免检测到目前为止。”

研究Cambridge的应用数学和理论物理系博士学位,博士学生。

新的研究提出了冰冷材料的光盘负责远处物体的高椭圆轨道。这不是第一个建议这一点的理论,但它是第一个可以解释观察到的轨道的理论,同时同时考虑我们太阳系中其他八个行星的质量和重力。

这些高椭圆轨道的30个TNO是占弥补的较大的TNO和物体的一部分 Kuiper皮带 。 Kuiper皮带由留在太阳系的形成左侧的材料组成。大多数这些物体在太阳周围旅行了几乎圆形的路径。但是30不旅行近圆形轨道的30次共享不同的空间方向,这需要解释。

Kuiper皮带以荷兰美洲天文学家命名 Gerard Kuiper。 他在1992年发现的第一个Kuiper皮带对象之前死亡。信用:美国宇航局

最讨论的解释是行星九。行星九个必须比地球大约10倍。这个星球隐藏在太阳系的昏暗的地方,将这30个尸体牧羊在他们不寻常的轨道中。

问题是,没有人检测到它 行星九 然而,它只通过观察到的效果而闻名。

“这个星球九个假设是一个令人着迷的假设,但如果假设的第九行星存在,它已经避免了避免检测,”剑桥应用数学和理论物理系的博士学位联合作家Antranik Sefilian。 “我们想看看是否有另一个,不那么戏剧性,也许更自然,导致我们在某些TNO中看到的不寻常的轨道。我们认为,而不是允许第九个星球,然后担心它的形成和不寻常的轨道,为什么不仅仅是构成海王星轨道轨道的小物体的重力,并看看它为我们做了什么?“

新研究基于太阳系的详细建模,以及其他太阳能系统的观察。

Touma和Sefilian建模了TNO的全部空间动力学与巨型外部行星的组合动作和大量的材料延伸的材料之后。它们计算了一种可以解释30 TNO的高椭圆形,空间聚类轨道的模型。它们还确定了冰冷的材料的质量范围和形状。此外,它们能够迫使其取向(或预流率)逐渐转变,该方向忠实地再现了异常转换的TNO轨道。

“如果从模型中删除行星九个,而是允许大量分散在广域的大量的小物体,那些物体之间的集体景点可以很容易地占我们在某些TNO中看到的偏心轨道,”塞菲利亚说,谁是盖茨剑桥学者和达尔文学院的成员。

那么,案件已关闭?不完全的。


“虽然我们没有直接的镜片证据,但我们也没有为行星九个,这就是我们调查其他可能性的原因。”

Antranik Sefilian.

这是一种易于提出另一种未被发现的行星,以解释这些观察到的轨道。但到目前为止,这样的星球避免了检测。但在某种程度上,冰冷的材料理论的光盘遭受了同样的事情。它很容易提出它,并建立一个成功的数学模型,这些模型至少证明它是可能的,但尚未检测到。

太阳系中的六个最遥远的已知物体(截至2016年),仅仅与海王星(洋红色)超出海王星(洋红色),包括SEDNA(黑暗洋红色),所有神秘地排列在一个方向上。而且,当三维观察时,它们几乎与太阳系的平面相同。另一个Kuiper皮带物体(青色)被迫进入轨道,该轨道垂直于太阳系的平面并以方向聚集在一起。先前的研究表明,在与品红色轨道和垂直于青色轨道的远距离偏心轨道(橙色)中,一个带有10倍的地球质量的行星,称为行星9,垂直于青色轨道垂直于青色轨道。这项新的研究表明,冰冷的材料圆盘而不是行星导致这些轨道。信用:CALTECH / R。伤害(IPAC)

事实上,早些时候尝试估计海王星超越海王星超越的冰冷物体的质量,只增加了大约十四的地球质量,几乎不足以解释这种奇怪的轨道簇。这项新研究背后两位科学家创建的模型需要比这更大的数量多。

这是其他太阳系的观察到发挥作用的地方。


“问题是当你从系统内部观察光盘时,它几乎无法立即看到整个东西。”

Antranik Sefilian。

“在观察其他系统时,我们经常研究宿主之星的圆盘,以推断出在其周围的轨道中的任何行星的性质,”Sefilian说。 “问题是当你从系统内部观察光盘时,它几乎不可能立即看到整个东西。虽然我们没有光盘的直接观察证据,但我们也没有为行星九个,这就是我们正在调查其他可能性的原因。尽管如此,有趣的是要注意其他恒星的Kuiper带类似物的观察,以及行星形成模型,揭示了碎片的大规模残余种群。“

其他太阳能系统的哈勃图象与围绕星的巨大的碎片盘。图片信用:由NASA / ESA,R. Soummer,Ann Feild(STSCI) - 公共领域

其他太阳系具有冰块留在其形成中,具有足够的质量,以解释系统边缘上物体的高椭圆轨道。我们的太阳系中可能同样是真的吗?可以有冰冷的材料和星球9吗?

塞菲利亚的想法。 “这两种东西也可能是真的 - 可能有一个巨大的圆盘和第九个星球。随着每个新的TNO的发现,我们收集更多的证据,可能有助于解释自己的行为。“

在这个问题上,科学家追求证据的追求证据,有时会同意和有时不同意的科学家们正在展出。

该研究,特别是引入和结论,提出并引用了其他支持和不同意这一的研究。我们仍在理解遥远的太阳系的早期,任何细节。在未来几年内,通过更强大的望远镜在线上网,并且具有更强大的计算机和改进的观察方法,终于解释了这些遥远身体的奇怪轨道前只是时间问题。

来源:

Evan Gough.

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