太阳系还有新的第9行星吗？

郑永春

在我还是一个小学生的时候，学校还没有开设科学课，我们使用的自然课本上说，太阳系有9大行星： “水金地火木土天海冥”。而现在的科学课本上说，太阳系有8大行星： “水金地火岩石星，木土天海气态星”。冥王星已经从行星之尊，跌落成为太阳系的新大陆——柯伊伯带中最大的天体。那么，太阳系还有未发现的新的第9行星吗？

冥王星与卡戎：双矮行星系统？

2006年1月， “新视野号”刚发射时，冥王星还是与地球平起平坐的太阳系第9大行星，风光无限。而出发后仅7个月，冥王星就因国际天文学会的一纸决议，被逐出了行星队伍，降级为矮行星，成为国际天文学会天体数据库中第134340号小行星。

当然，冥王星也并非孤家寡人，它有5颗已知的天然卫星，组成了自己的小家庭。其中，冥卫一卡戎离冥王星最近，其余4颗卫星都位于冥卫一轨道外。在罗马神话中，卡戎是冥王普鲁托的役卒，专门负责向亡魂收钱，为他们划船渡过冥河。卡戎实际上并非围绕冥王星的质量中心旋转，而是围绕冥王星和卡戎共同的质量中心旋转。因此严格来说，卡戎并不是冥王星的卫星，冥王星与卡戎的关系不是行星与卫星之间的从属关系，而是哥俩好的双矮行星系统。

矮行星是太阳系内一个新的天体类型.目前还只有冥王星、阋（xi）神星、谷神星、鸟神星、妊神星5个天体被分类为矮行星。随着柯伊伯带新天体的发现，冥卫一和其中的类冥天体很可能被接纳成为新的矮行星。冥卫二和冥卫三的体积很小，未能形成球体，只能被认定是冥王星的卫星，更准确地说是冥王星、卡戎组成的双星系统的卫星。

行星地位再起争议

2005年，科学家在柯伊伯带发现了另一颗矮行星——阋神星（Eris）。根据早期观测结果，估计阋神星的直径约为3 000千米，比冥王星还大25%。因此，有科学家呼吁阋神星成为太阳系继冥王星之后的第10大行星。随后，柯伊伯带又有多颗直径在2000 -3 000千米之间的天体出现在人们的视野内。阋神星和这些天体的发现促使国际天文学联合会不得不重新考虑行星的定义。要么将其统统纳入行星，要么认为冥王星和阋神星都不是行星，专门为它们设立一个新的天体分类。

地球本身是一颗行星，所以人类不希望行星的数量太多。但什么样的天体才能称为行星，这一问题在天文学上一直备受争议。根据国际天文学联合会2006年8月通过的决议：行星必须是围绕恒星运转的天体;行星的质量必须足够大，能够克服固体应力成为球状天体;行星必须有足够的引力，能清除公转轨道附近的其他天体，不能有比它更大的天体。冥王星的质量是其轨道上其他所有天体质量之和的70%，在其运行轨道中并未占据主导地位，也就是说它的质量不足以清空其运行轨道。冥王星因此被降级为矮行星。

据2011年10月27日出版的《自然》杂志上发表的新观测结果显示，冥王星直径约为2370.6千米，误差±20千米，比之前的推测值大80千米左右，超过了长期被认为比冥王星更大的阋神星（2326千米）。这让很多对冥王星被降级愤愤不平的天文爱好者和天文学家又有了新的理由，希望用这一证据作为冥王星重返行星队伍的筹码。然而，冥王星的直径只有地球的18.5%，体积只有地球的0.6%。地球卫星月球的直径为3476千米，比冥王星大1 000多千米。

发现新的第9行星？

发现、确认新行星一直是天文界的热门话题。这不仅是出于好奇心的驱使，对许多非天文专业人士而言，行星代表着太阳系的认知边界，不少教科书中的太阳系示意图都仅仅画出太阳和各大行星，一旦有新的行星被确认，将扩充人类对太阳系的认知边界，甚至引起世界观的重塑。

2015年，美国双子星天文台和卡耐基学会的研究人员在太阳系内发现了一颗“塞德娜式”天体——2012VP113。据估算，这颗天体的直径约为450千米，与太阳的最近距离约为80个天文单位。2位发现者推测，这颗天体的轨道可能受到一颗又黑又冷的超级地球的影响，其大小约为地球的10倍。

2016年1月20日，美国加州理工学院的迈克·布朗（Michael Brown）和康斯坦丁·巴特金（KonstantinBatygin）在《天文物理期刊》发表了他们的研究成果，宣布发现太阳系柯伊伯带中6颗天体的运行轨道异常，这6颗天体虽然以不同速率运转，但其运行轨道却拥有相同的倾角，且朝向太阳的角度相近，而自然条件下碰巧出现这一情况的几率只有1/14 000（即0.007%）。排除其他可能性后，这2位天文学家认为，造成这种现象的原因可能是一颗未知行星在背后默默发挥引力影响。

布朗有个外号叫“冥王星杀手”，正是他在2005年发现了阋神星，让天文界相信冥王星并没有什么与众不同，只是一颗普通的柯伊伯带天体，最终导致冥王星被降级。

据推测，这颗潜在的“第9行星”质量约为冥王星的4 500倍，是地球的10倍，其引力将显著影响柯伊伯带几颗矮行星的运行轨道。该天体的体积相当于天王星或海王星，可能为一颗巨型气态行星。未知天体沿奇特的椭圆轨道绕日运行，与太阳之间的最近距离约为200个天文单位，最远距离约为600- 1200个天文单位，绕日1周用时15 000年。而冥王星环绕太阳1周需要248年，海王星需要164.8年。

法国轨道动力学家亚历桑德罗·摩比德利（Alessandro Morbidelli）表示，他完全相信存在这颗未知行星。美国宇航局首席科学家艾伦·斯托芬（EllenStofan）在接受BBC采访时表示，虽然开普勒太空望远镜在太阳系外的恒星系統中找到了几千颗类似超级地球的行星，但在太阳系内还没有发现直径介于地球和海王星之间的行星，或许是我们把它漏掉了。美国西南研究院的行星科学家海尔·勒维孙（Hal Levison）却持否定看法，他认为： “在我的职业生涯看到过很多类似研究和说法，但事实证明它们都是错误的。”

2016年3月24日，布朗发布推特，称已经找到进一步证据。他们利用夏威夷的加法夏望远镜观测到一颗被称作u03L91的柯伊伯带天体，可能就是这颗神秘的第9行星。

由于这颗未知天体距离太阳十分遥远，天体表面反射的太阳光极其微弱，又远、又冷、又暗，看起来就像黑屋子中的一颗煤球，极难被发现。无论是光学望远镜、红外望远镜还是射电望远镜都很难发挥良好的观测效果。鉴于未知天体的引力会影响柯伊伯带天体的运行轨道，使之倾斜，因此未来若观测到该区域有更多天体的运行轨道发生异常，那么存在第9行星的结论将更有说服力。

然而，要把这颗天体扶上行星宝座，至少还要过3关。首先是要获得直接的观测结果，至少要有2个望远镜的独立观测结果相互印证。对此，科学家们寄希望于2021年世界最大光学望远镜——大麦哲伦望远镜，期待建成后用它详细观测。其次，还要获得这颗天体的一系列明确、可信的参数，包括直径、质量、运行轨道等。最后，新行星的确认必然涉及到行星定义的重新修正、各国科学家的百家争鸣和投票表决。这一过程将十分漫长，但不管怎样，太阳系存在新的第9行星目前还只是推测。

2019年新年第1天，已经在深空飞行了13年的“新视野号”探测器，从距离地球65亿千米处，近距离飞越486958号小行星。这颗哑铃状的小行星被昵称为。天涯海角” （ UltimaThule），大小为32千米×16千米。这次成功飞越，给坚守“新视野号”任务几十载的科学家团队很多的惊喜。但是，很显然，“新视野号”已经竭尽全力，发现新行星的使命不能指望它了。