太陽系或曾有第五顆氣態(tài)巨行星 _科學(xué)

科學(xué)家們的最新研究發(fā)現(xiàn)，在我們太陽系的早期可能曾經(jīng)還有過另外一顆行星，后來可能是在與海王星的沖撞中離開了太陽系

我們的太陽系曾經(jīng)一度充滿了小行星，但隨著幾顆氣態(tài)巨行星抵達(dá)各自當(dāng)前的軌道位置，很多小行星都被帶到了太陽系外側(cè)區(qū)域。圖為巨行星軌道轉(zhuǎn)變期間小天體位置的變化模擬圖
【太陽系或曾有第五顆氣態(tài)巨行星】

目前，新視野號飛船正以大約每小時(shí)5萬公里的速度朝著太陽系外飛馳。科學(xué)家們希望這艘飛船能夠近距離地對一顆甚至數(shù)顆柯伊伯帶天體進(jìn)行考察，這將大大加深我們對于這片遙遠(yuǎn)區(qū)域以及這里天體的了解
（報(bào)道）據(jù)新浪科技（晨風(fēng)）：英國《每日郵報(bào)》報(bào)道，科學(xué)家們的最新研究發(fā)現(xiàn) ，在我們太陽系的早期可能曾經(jīng)還有過另外一顆行星，后來可能是在與海王星的沖撞中離開了太陽系。據(jù)估算，如果這顆大行星沒有被踢出太陽系，那么它應(yīng)該是太陽系的第五顆氣態(tài)巨行星，而時(shí)至今日，它曾經(jīng)一度存在于此的線索仍然可以在太陽系的邊緣地帶找到。
尤其引人注意的是，在柯伊伯帶內(nèi)一類被稱作“kernel”的冰凍小天體群，它們的軌道顯示獨(dú)特的特征，暗示在太陽系歷史上，木星曾經(jīng)由于遭受強(qiáng)大的引力攝動影響而偏離過當(dāng)前的運(yùn)行軌道。這一情況表明，在當(dāng)今的太陽系4顆巨型氣態(tài)行星的基礎(chǔ)上，原先可能還存在著另外一顆氣態(tài)巨行星，它存在于太陽系的嬰兒時(shí)期，但在很久之前便已經(jīng)離開。
大衛(wèi)·納斯沃尼(David Nesvorny)是美國宇航局西南研究所的一名天文學(xué)家，他在近日出版的《天文雜志》(AJ)上發(fā)表相關(guān)論文提出了這一觀點(diǎn) 。納斯沃尼表示：“柯伊伯帶內(nèi)隱藏著線索。你可以看到它的結(jié)構(gòu)，然后思考什么樣的演化路徑可能會產(chǎn)生出這樣的結(jié)構(gòu) 。”
這一被稱作“kernel”的小天體群長期以來一直讓天文學(xué)家們感到困惑，因?yàn)榕c柯伊伯帶內(nèi)的其他小天體不同，這些小天體的軌道和大行星很相似，并且相互之間靠的比較緊密。
納斯沃尼使用計(jì)算機(jī)模擬這些小天體的軌道，將時(shí)間倒推40億年，試圖弄清楚為何這群小天體會擁有如此不尋常的軌道。模擬的結(jié)果顯示這些組成“kernel”的小天體是曾一度被海王星引力場捕獲，并在海王星逐漸向太陽系外側(cè)運(yùn)動時(shí)被帶到今天的軌道上的。
在這一大轉(zhuǎn)變的過程中，海王星的引力場影響下的大量小天體便跟隨海王星逐漸遠(yuǎn)離太陽，海王星每圍繞太陽運(yùn)行一周，這些后來組成今天“kernel群”的小天體便圍繞太陽運(yùn)行兩周。
而根據(jù)納斯沃尼的計(jì)算，當(dāng)海王星最終抵達(dá)距離太陽約42億公里，接近今天海王星軌道位置的時(shí)候，其軌道有向外側(cè)發(fā)生了大約7.5億公里的“跳躍” 。
這次軌道突變讓“kernel 群”小天體最終脫離了海王星引力的控制，并最終在今天我們所見的軌道上停留下來。根據(jù)納斯沃尼的計(jì)算結(jié)果，能夠造成海王星這樣詭異的軌道跳躍，并讓“kernel 群”小天體脫離海王星引力控制的唯一可能原因就是附近存在的另外一個(gè)強(qiáng)大引力場——其強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)是大行星級別的。
然而計(jì)算也顯示，太陽系中的其他幾顆氣態(tài)巨行星都不可能具備“作案”的條件，因?yàn)樗鼈兊能壍蓝疾粫c海王星交會，更不會以這種方式對海王星造成這樣的影響。
納斯沃尼最早是在2011年，在試圖解釋“kernel群”小天體的存在原因時(shí)最早提出了一顆“失蹤行星”的想法。而現(xiàn)在，他認(rèn)為自己已經(jīng)找到了可以解釋整個(gè)過程是如何發(fā)生的機(jī)制模型。目前仍然不能確定太陽系可能存在的這“第五顆巨行星”的身上究竟發(fā)生了什么。但如果納斯沃尼的計(jì)算是正確的，那么它極有可能是已經(jīng)被永久性地踢出了太陽系。
事實(shí)上，這也已經(jīng)并非是天文學(xué)家們第一次提出關(guān)于太陽系中可能存在失蹤大行星的想法了。今年一月份，西班牙馬德里康普頓斯大學(xué)以及英國劍橋大學(xué)的科學(xué)家們曾經(jīng)提出，必須假定在太陽系早期曾經(jīng)至少還存在有兩顆額外的大行星，如此才能解釋海王星軌道附近小天體的分布情況。
另外，就在去年，兩名美國科學(xué)家在奧爾特云中發(fā)現(xiàn)了一顆編號為2012 VP113的矮行星級天體，它運(yùn)行在太陽系外部邊緣的遙遠(yuǎn)空間。這兩名研究人員指出，這一天體的軌道參數(shù)顯示其可能受到了一顆目前尚未被發(fā)現(xiàn)的“超級地球”級別的大行星的引力干擾，這顆未知大行星的質(zhì)量可能高達(dá)地球質(zhì)量的10倍左右。
而隨著美國宇航局新視野號探測器飛過冥王星，這艘飛船將很快進(jìn)入柯伊伯帶區(qū)域。目前這艘飛船正以大約每小時(shí)5萬公里的速度朝著太陽系外飛馳。科學(xué)家們希望這艘飛船能夠近距離地對一顆甚至數(shù)顆柯伊伯帶天體進(jìn)行考察，這將大大加深我們對于這片遙遠(yuǎn)區(qū)域以及這里天體的了解。