在太阳系最遥远的地方，那真的存在另一颗行星吗？

　　在太阳系的遥远的地方发生了什么？那里有 一个行星9吗？
　　在我们寒冷的太阳系系统里，有一些轨道上的天体，对于我们的八个行星太阳系来说，是没有意义的。那里似乎有一个未被发现的天体，其质量是地球的数倍，它塑造了一些柯伊伯带天体(KBO)的轨道，并促使天文学家更深入、更彻底地观察我们系统的极端范围。
　　他们正在寻找的是一颗神秘的，至今尚未被证实的第九行星。
　　行星9想象图，行星9是一个冰巨星。天空视野和外观都是基于其共同提议者迈克·布朗（Mike Brown）的猜想。
　　试图了解我们的太阳系是我们最古老的任务之一，尽管我们内部太阳系中的物体目录非常全面，但我们对外部系统的了解并不完整。对于天文学家来说，观察外部系统的细节仍然令人望而生畏。但他们一直在努力。他们对柯伊伯带中遥远天体的行为观察得越多，就会有越多的证据证明他们在行星9上发现了更多的东西。
　　＂了解太阳系的大型结构是人类最古老的追求之一，也是自然科学面临的重大挑战之一。＂
　　行星9的背景故事
　　行星9的故事始于2016年初，当时天文学家迈克·布朗(Mike Brown)和康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)发表了一篇论文，名为＂太阳系中一颗遥远的巨大行星的证据＂。在那之前，有关于其他未被发现的行星的说法，但大部分只是关于＂Nibiru＂或＂行星X＂的闲谈。
　　在2016年的论文中，巴蒂金和布朗展示了几组KBO的轨道形状，只有另一颗行星的存在才能解释它们：行星9。虽然大多数KBO的轨道显示有明显的证据表明被海王星引导着，但相当数量的非常遥远的KBO没有。它们的轨道似乎在一个遥远的点对齐。
　　这是巴蒂金和布朗2016年作品照片。太阳系中已知的六个最遥远的天体，它们的轨道完全在海王星(紫红色)之外，它们神秘地排列在一个方向上。而且，从三维的角度来看，它们与太阳系平面的倾斜程度几乎相同。巴蒂金和布朗表明，要保持这种结构，需要一个质量为地球10倍的行星在遥远的偏心轨道上与其他六个物体反对齐。
　　在这篇文章中，作者们指出，＂我们发现，观测到的轨道排列可以由一个质量大约10个地球质量的遥远偏心行星维持，它的轨道与遥远的柯伊伯带天体的轨道位于大致相同的平面上＂。
　　他们的论文部分基于塞德纳(Sedna)的存在，塞德纳是2003年首次被发现的一颗小行星。它的远日点，也就是离太阳最远的地方，超过900个天文单位(AU)。当时，塞德娜是太阳系中我们所知道的最冷、最远的天体。塞德纳高度拉长的轨道最初是由于海王星的引力影响的结结果。问题是，它从来没有离海王星足够近。
　　塞德纳的轨道(俯视图和侧视图，冥王星的轨道是紫色的，海王星的轨道是蓝色的)。
　　但塞德纳只是个开始。它是一组被称为极端跨海王星天体(ETNOs)的天体之一。最终，更多的这些遥远的物体被发现了。
　　2012年被发现的＂Biden＂（2012 VP 113），2015年被发现的＂Goblin＂（2015 TG387）。然后在2018年，天文学家发现了＂FarOut＂(2018 VG18)。这些物体都离得越来越远。
　　最近，事实上，就在几天前，天文学家发现了他们戏称的FarFarOut。目前对这颗行星的了解还不多，但它是太阳系中探测到的最远的天体。
　　他们如何找到行星9的证据。
　　在卡内基科学研究所(Carnegie Institute For Science)的斯科特·谢泼德(Scott SHeppard)博士带领的一组天文学家在寻找行星9时，发现了许多指向行星9的遥远天体。当然，他们还没有发现这个假想的行星，但是他们不断地发现更多的证据。
　　这些物体非常微弱，很难探测到。寻找它们的工作在很大程度上是由计算机完成的。强大的望远镜在一段时间内瞄准天空的一部分，每隔几分钟进行一次曝光。但是这样做产生了大量的数据；太多的天文学家无法筛选。
　　相反，它的电脑完成了大量的日常工作。天文学家使用算法让计算机在恒星的背景下寻找移动的物体，当计算机找到一个时，它就会对其进行标记。然后，天文学家们看一看计算机是否正确。然后，他们进行后续观察以证实调查结果。
　　行星9的新证据。
　　＂对行星9的搜寻已经如火如荼地展开，如果行星9如这里所设想的那样存在，它很可能会在未来十年内被发现。＂摘自＂行星9假说＂。
　　现在有两项新的研究为我们提供了支持行星9的新证据。
　　第一个是康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)和迈克尔·布朗(Michael Brown)提出的＂遥远太阳系中的轨道群集＂，这两位天文学家最初提出了行星9的存在。第二个是＂行星9假说＂，也是由巴蒂金和布朗，还有弗雷德·亚当斯和朱丽叶·贝克尔提出的。
　　这幅图描绘了遥远的柯伊伯带天体和行星9的轨道。以紫色呈现的轨道主要受行星9的引力控制，并显示出紧密的轨道群集。另一方面，绿色轨道与海王星相联系，并表现出更广泛的轨道色散。
　　在第一篇论文＂遥远太阳系中的轨道群集＂中，作者提出了挑战。他们认为，要么是有一个行星9塑造了遥远物体的轨道，要么就是观测上的偏差在起作用。他们开始了解观察偏差可能发挥的作用，然后开始对其进行严格的量化。
　　如前所述，暗示行星9的遥远天体具有共同的轨道特征。这就是＂行星9＂的意义所在。更精确地说，它们的纵向近日点是聚集在一起的，而所谓的轨道极点位置也是聚集在一起的。在本文中，作者的结论是，他们只有0.2%的概率是随机的。正如他们在他们的论文中所说的，＂这种集群的统计意义现在很难打折扣。＂
　　2018 VG18的轨道把它带到海王星的轨道内，一直延伸到太阳系的遥远区域。它只被观测了很短的一段时间，所以它的确切远日点(离太阳最远的距离)还没有确定。远距离飞行可能需要长达1000年的时间才能完成一个轨道。
　　为行星9提供新证据的第二篇论文简称为＂行星9假说＂。
　　在这篇文章中，作者们再次提出这样的观点：尽管从我们的太阳系来说，遥远的柯伊伯带天体的大部分轨道行为很容易解释和预测，但有些根本就不是。具体地说，他们指出＂观测到的半长轴超过250AU的轨道的物理聚类，海王星柯伊伯带天体近日点的分离，以及高度倾斜/逆行长周期轨道的动力学起源＂。简而言之，如果我们局限于八颗行星的太阳系来解释这些问题，事情就没有意义了。
　　在引言中，他们提醒我们，只是在过去的几十年里，我们才开始在太阳系外围发现较小的天体。正如他们在论文中所说，＂在过去的四分之一个世纪里，我们发现并描述了居住在太阳系外围的各种小型冰冻物体的集合。＂虽然大多数天体都受海王星和其他行星的影响，但有些则不然。
　　然而，这一群体中最极端的成员，用以千年为单位的周期来追踪高度拉长的轨道，并显示出许多奇怪的轨道模式。同样，这就是作者所说的他们偏心轨道的＂惊人对齐＂，轨道平面的共同倾斜，以及＂远远超出海王星引力范围的近日点距离＂，这都需要解释。
　　这种在观察行星本身之前，通过它对其他天体的引力效应来推断行星存在的方法，以前已经尝试过了。它成功地发现了海王星，但当它预测到另一颗被称为＂涅墨西斯星（Nemesis）＂的恒星的存在时失败了。
　　海王星的存在是从它对其他天体的引力效应中推断出来的，而远在它被观测到之前。
　　那么是什么东西把这些物体延伸到如此遥远的近日点呢？他们说，只有一个非常遥远、质量足够大的行星才能解释这一切：行星9。这篇论文的大部分内容都是通过观察其他天体的运动来解释海王星是如何被发现的，这与行星9的假设是平行的。他们还回顾了其他天文学家早些时候的一些建议，即另一颗行星可能潜伏在太阳系中，形成了KBO的轨道。
　　随着每一篇论文，以及每一个新发现的具有奇怪轨道特征的遥远的KBO，行星9的情况变得更加强烈。但直接观察仍然是黄金标准，到目前为止，这一点我们还没有做到。但也许不会太久。
　　在＂行星9假说＂的结论中，两位作者说，＂对行星9的搜索已经在全面展开，如果行星9如这里所设想的那样-存在，它将在未来十年内被发现。＂
　　对于这些不需要行星9的遥远天体的轨道，可能有另一种解释。2019年1月发表的一篇名为＂跨海王星物体的自引力圆盘中牧羊＂的论文认为，一团冰体聚集在一起可能导致这些遥远世界的奇怪轨道，而不需要第九颗行星来解释它们。
　　对天文学家来说，找到行星9将是一次重大的胜利。在柯伊伯带发现新物体的步伐正在加快。随着更新、更好的望远镜上线，随着计算机和算法的改进，任何行星，尤其是质量可能是地球10倍的行星，都将越来越难被隐藏起来。