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横截面是什么意思小学六年级,长方体的横截面示意图 我们的世界是虚拟的?太阳系出现诡异行星,可观测却无法找到!

2006年,而远在地球另一边的国(guó)际天文(wén)学(xué)联合大会上,394名天文(wén)学家正在为冥王(wáng)星的去留问(wèn)题吵得(dé)面红耳赤(chì),冥王星身处太阳系轨道外层(céng)的(de)柯伊(yī)伯带,太阳辐射微弱星球表(biǎo)面环(huán)境(jìng)幽暗阴冷,预(yù)示着希腊人传说中的冥界并因此得名,冥王(wáng)星是第一颗在柯(kē)伊伯带(dài)被发现的矮行星(xīng)。

问题来(lái)了,一个冥王(wáng)星能否(fǒu)位列太阳系九大行星?值得这(zhè)么大阵仗(zhàng)么(me)?值得!

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这件事不仅仅关系到冥王星自己在(zài)太阳(yáng)系中的地位,整个太阳系家(jiā)族构成都面临着巨大的变数。比如说早在2003年被科学家所发现的行星齐娜,也就是阋系神星,这(zhè)颗位(wèi)于(yú)太阳系边缘的柯伊(yī)伯带的(de)行星,直径是冥(míng)王星大小的1.5倍,质量也(yě)比冥王星大27%。

如(rú)果说(shuō)冥王星能(néng)成为太阳系的行星之一,齐(qí)娜就更有资格(gé)成(chéng)为行星了,如果齐娜(nà)成为(wèi)太(tài)阳(yáng)系的行星之一,那么2002年在柯伊(yī)伯带上(shàng)地发(fā)现的夸瓦(wǎ)尔行星就明显感到不服,它也比(bǐ)冥王星更具有成为行星的资格。同样地(dì),如果夸瓦尔(ěr)可以称为(wèi)行(xíng)星,那(nà)么比它体积更大的塞(sāi)德娜(nà)也可以称(chēng)为行星了。

随(suí)着科学技术的进(jìn)步,越来越多太阳系(xì)边缘的天体(tǐ)被发现,如此算起来太阳(yáng)系内(nèi)就会有23颗行星,因此天文学家们就在(zài)捷克首(shǒu)都布(bù)拉格举行了这(zhè)次的国际天文(wén)学联合大(dà)会,最后通过投票的方(fāng)式(shì)以237票对(duì)157票(piào)通过决议,冥王星被(bèi)降级归为矮行星(xīng)。至此太阳系八(bā)大(dà)行星成员正(zhèng)式(shì)确定太阳系的八(bā)大行星中。

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绝大部分(fēn)行星都(dōu)是通过观测意外发现的,但海王星(xīng)是(shì)一个(gè)非同凡响的例外。

1781年3月13日,威(wēi)廉·赫歇尔在(zài)英(yīng)格(gé)兰家里(lǐ)的庭院(yuàn)中观测到了(le)天王星,40年后(hòu)法国天文学家(jiā)亚历(lì)斯·布(bù)瓦尔根据(jù)牛顿(dùn)理论所推(tuī)算出了天(tiān)王星的轨道表,但是在随后(hòu)的观测(cè)中发现天王星的(de)轨迹(jì)与表中的位(wèi)置偏差越来(lái)越(yuè)大,科学家们(men)推测是另外一个未知的(de)行星。影响了(le)天王星(xīng)的轨道。

1846年法(fǎ)国(guó)工艺学院(yuàn)的天文学教师(shī)奥本·勒(lēi)维(wéi)耶,经过一(yī)系列复杂和完美的(de)计算推算出了一个结果,随后就给(gěi)德国横截面是什么意思小学六年级,长方体的横截面示意图(guó)天(tiān)文学家约翰格弗里恩(ēn)·伽勒写(xiě)了一封信。

9月23日,伽(gā)勒收到(dào)信的当晚(wǎn)就把柏林天文台的望远镜(jìng)对准了(le)勒维(wéi)耶预测的(de)方位(wèi),仅仅用了不(bù)到(dào)半个小时就(jiù)发现了一颗星图(tú)上没有(yǒu)记录的8等小星(xīng),海(hǎi)王星就这样在一夜(yè)之(zhī)间被发(fā)现了。更重要的是在发现(xiàn)海王星的(de)那一刻清楚地证明了一件事(shì),那就是可以使用数学(xué)来发现天体,发现了海王星之后天(tiān)王星的(de)轨道偏(piān)移就有了解释,但是(shì)却(què)并(bìng)不完(wán)美仍然存在(zài)一些异(yì)常。

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科学家由此认为是另外的一颗行星,对天王星(xīng)产生了微弱的影响所导致的,他们把这个天体称为行星X,天文(wén)学家过去一(yī)直认为在海王(wáng)星外(wài)存在新(xīn)行(xíng)星的可能性(xìng)非(fēi)常小,因为这个区域的(de)物质太稀薄,要孕育出一颗大(dà)行星需要的时间太漫长(zhǎng)。

不(bù)过宇宙中实际上存在着(zhe)非常(cháng)多流浪的行星,如(rú)果假设(shè)太阳系是从茫茫宇宙中(zhōng),“扒掠”了(le)一颗(kē)这样的太空流浪汉是有可能的,接下来的几(jǐ)十年中(zhōng)天文学家们经过数百的计算和尝(cháng)试寻找(zhǎo)这个(gè)失踪的行星,却(què)没有任(rèn)何结果。

直到(dào)1989年旅行者2号探测器证实(shí),之前是天(tiān)文学家们对(duì)海王星的(de)质量估算错误,导致了计算结果的误差,有点令人(rén)失望(wàng)。但这(zhè)种天体偏(piān)离(lí)预设轨(guǐ)道的情况在今天的(de)太(tài)阳系中仍然(rán)存在(zài),在海王星的外侧,就是黄道面附(fù)近的天(tiān)体密集圆盘状区域---柯伊伯(bó)带。

由于现代(dài)望(wàng)远镜的发展,天文学家们在柯伊伯带(dài)中陆续发(fā)现了数千个小天体,这些天体所在(zài)位置(zhì)或运行轨(guǐ)道超出海王星轨道范围,因(yīn)此被统称为外(wài)海王星天体。

加州理工学院的行(xíng)星科学家康斯坦丁,注(zhù)意到这些天体有(yǒu)一些非常奇怪的异常现象,它们的(de)轨道呈现极度狭长的(de)椭圆形,轨道直径也要(yào)比太(tài)阳到(dào)海王星距离的两倍(bèi)还要多,特殊的运行轨道并不在海(hǎi)王星(xīng)的影响范围内(nèi)。

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科学家还发现其中6颗运(yùn)动速(sù)率完全不同的小(xiǎo)行星,运(yùn)动轨道却(què)拥有相同(tóng)的倾角,因此科(kē)学家认为是(shì)行星(xīng)X的引(yǐn)力对(duì)这些小(xiǎo)行星造成了影响,因为如果没有(yǒu)这个外力(lì)的影响,这六(liù)颗轨道异(yì)常的小行星出(chū)现的(de)概(gài)率(lǜ)只有十万分之七,如此微小的概(gài)率恰好意(yì)味着(zhe)行(xíng)星X存在的概(gài)率很(hěn)高。

除此之外(wài),在柯伊伯带中有着超过10亿个(gè),一(yī)公里以上的(de)小型(xíng)天体碎片,所有的这些微小天(tiān)体碎片(piàn)的轨(guǐ)道,倾向于(yú)以一种非常特定的方式排(pái)列,它们(men)同(tóng)样(yàng)有着(zhe)超远(yuǎn)距离的近日点,而且这些天体似乎并没把海王星放在眼里。

它们几乎(hū)脱离了海王(wáng)星的轨道,这就很奇怪不合乎常规了,除非(fēi)有一个大(dà)较(jiào)大的天(tiān)体将它们拉向同一方向(xiàng),而且其中的(de)一些天体轨道严重偏离黄道面,几乎(hū)能够倾斜到90度(dù)。

这就意(yì)味(wèi)着必须有强(qiáng)大的外力参与才会出现这样的情况(kuàng),正是(shì)因(yīn)为这(zhè)些力(lì)学奇怪的现象,让大部(bù)分科学家坚定地认(rèn)为第九大行星(xīng)是一(yī)定存在的,否则不是我们的(de)物理规律(lǜ)有问题,就(jiù)是这个世界本身有问题了(le)。

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加州理工学院(yuàn)的团(tuán)队将(jiāng)收(shōu)集的数据进行计算机模(mó)拟,计(jì)算(suàn)出这(zhè)个天体的质量(liàng)约(yuē)为冥王(wáng)星质量的5000倍,也就是地(dì)球的10倍左右,直径是地(dì)球(qiú)的(de)二(èr)到四倍,这使得它(tā)的重力(lì)能(néng)够主导(dǎo)太阳系的(de)外(wài)缘(yuán)。如(rú)果(guǒ)这个大(dà)家伙存在它的一切性质都满足行星(xīng)的标(biāo)准,绝(jué)对有资(zī)格(gé)被视为太阳(yáng)系第九(jiǔ)大行星。

天文学家还推测行星X很可能是一颗(kē)冰(bīng)巨行(xíng)星(xīng),成(chéng)分与天王星和海王星的相似,由岩石和冰的混合物与一部分(fēn)气体构成,问题来了(le)行星(xīng)X如此巨大又(yòu)几乎可以确定它在哪,我们为什么找不到(dào)它呢?

首先行星X拥(yōng)有和其他(tā)外海(hǎi)王星天(tiān)体一样(yàng)狭长(zhǎng)的圆形轨(guǐ)道,围(wéi)绕太(tài)阳公转的周期约为15000到20000年,距离太阳最近的时候也要280个天(tiān)文单位,也(yě)就是(shì)地球到太阳距离的280倍,远(yuǎn)日点更是能达到1120个天(tiān)文单位(wèi),这是个什么(me)概念呢(ne)?

相(xiāng)比之下遥远的冥王星的远日点只有49AU,再加上行星本身(shēn)是不发光的,距离太阳又(yòu)那么遥远(yuǎn),这就导致它(tā)在夜空(kōng)中(zhōng)的亮度(dù),比海王星的亮度还要低数百万倍(bèi),所以(yǐ)即(jí)便是在现代的天文望远(yuǎn)镜下进(jìn)行观测,仍然需要(yào)一切条件(jiàn)都达到近乎完美。

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没有月亮大气(qì)平(píng)静光线不会受到丝毫(háo)的湍流(liú)影响(xiǎng),这样条件(jiàn)的夜空每年都(dōu)会(huì)出现但是(shì)概率(lǜ)很低,而且需(xū)要连续地(dì)这样的天气,才能在浩瀚(hàn)的(de)夜空中(zhōng)进行扫描(miáo)观测。

从2017年到现在加州理工学院的团队(duì),只进行过两(liǎng)次这样的连续(xù)观测,显然这样的进(jìn)展对于寻找行星X可能需要上千年。

另外人(rén)类总是(shì)荒谬(miù)地自认为,对于我们生(shēng)存(cún)的太阳系非常了解(jiě),但(dàn)实际上(shàng)太阳(yáng)系要比想(xiǎng)象和(hé)了解地更加庞大,它封(fēng)装了(le)我们能(néng)够观察到的所有物体(tǐ),这(zhè)第九(jiǔ)颗行星就是其中的一部分,它距离太阳(yáng)的遥远(yuǎn)距离使得它有足(zú)够的(de)空间隐(yǐn)藏自己。

尤其对于以地球(qiú)为(wèi)中心进行观测的人类来说,不识庐(lú)山真面目只缘身在此山中是对事件本身性质最贴切地诠释,那(nà)么(me)问题来了要(yào)怎么样才(cái)能找到第九大行星呢?

其实也(yě)不难那就是给太阳系来(lái)一次人口普查,这就(jiù)要仰仗一项即将(jiāng)上线的新设备,LSST是大(dà)口径(jìng)全天巡视(shì)望远镜的简称,全(quán)新一代的LSST正在智利调试(shì)和建造(zào),它以一个开(kāi)创(chuàng)了暗物质的概念(niàn)的美国天文学家(jiā)命名,叫做维拉(lā)鲁宾(bīn)巡天望远镜。

维拉鲁宾望(wàng)远镜按照收集(jí)的光(guāng)量(liàng)和视野宽度来(lái)说,规(guī)模(mó)是目(mù)前(qián)现(xiàn)役(yì)的和正在建(jiàn)造的(de),任何一个巡(xún)天望远(yuǎn)镜的十倍以(yǐ)上。

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我们可以把(bǎ)它理解成(chéng)是目前人类(lèi)建造的最大的“数码(mǎ)相(xiāng)机”,镜面直径(jìng)8.4米(mǐ)感光能力(lì)是人眼的(de)1亿(yì)倍,照出来的全尺(chǐ)寸照片需要378台4K电视机才能(néng)完整显示(shì),这使得它一次(cì)就能完成哈(hā)勃太空望(wàng)远镜,需花120年(nián)时间做的工作,而(ér)且在它(tā)工作第一个月观(guān)察(chá)到的宇宙区域,就将超过之前所有天文观测工作的总和。

维拉鲁(lǔ)宾(bīn)望(wàng)远镜(jìng)每天晚上能够(gòu)拍(pāi)摄1600张图像(xiàng),产生20到30Tb的(de)数据(jù),它的主旨是解(jiě)开宇宙(zhòu)中的暗(àn)能量之谜,帮助人类深(shēn)刻理(lǐ)解宇宙(zhòu)的(de)历(lì)史和(hé)未来的发展(zhǎn),望(wàng)远镜将(jiāng)每隔一(yī)小时拍摄出每片天空的两张(zhāng)图像(xiàng)。

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这就(jiù)意味着(zhe)加州的天文学(xué)家(jiā)可以(yǐ)根(gēn)据光点(diǎn)的(de)运动,区分出太阳系内的(de)微(wēi)弱恒星(xīng)和其他天体,更高(gāo)效的去寻找第(dì)九大(dà)行星(xīng)的踪(zōng)迹,它带横截面是什么意思小学六年级,长方体的横截面示意图来的(de)结果(guǒ)就是要么发现(xiàn)第九(jiǔ)大行星,要么发(fā)现使得(dé)外海王星天体轨道异(yì)常的更多其他(tā)天体。

除(chú)了被假(jiǎ)定是一颗行星,也有科(kē)学家推测这个天体可能是一个流浪黑洞(dòng),它被太阳系拉拢人(rén)群(qún)并搅乱了外(wài)围天体的轨道(dào),这(zhè)个黑(hēi)洞并不是(shì)恒星死(sǐ)亡坍塌后(hòu)聚(jù)集而成的,而存在于霍金理论设(shè)想中的原初黑(hēi)洞。

霍金(jīn)认(rèn)为原初(chū)黑洞是宇宙大爆炸后不久(jiǔ),产生(shēng)并遗留(liú)至(zhì)今的”文物”,大(dà)爆炸之前(qián)的宇(yǔ)宙被天(tiān)文(wén)学家(jiā)叫做原初宇(yǔ)宙,原(yuán)初宇宙的爆(bào)炸是不均匀(yún)的,局(jú)部空间能量密度太大导致“没崩开”,反而被压缩成质量(liàng)无限大地点以及围(wéi)绕而成(chéng)的(de)黑(hēi)洞。

这种黑洞大(dà)小不一最小的可能只(zhǐ)有粒子大(dà)小,一般的原初黑洞(dòng)跟太阳系常见的小(xiǎo)行星质(zhì)量类似,这(zhè)些黑洞(dòng)随后漂流(liú)宇宙各处,一些(xiē)已经通过(guò)霍金(jīn)辐射消(xiāo)散(sàn)掉了,另一些则吸收物质壮大存活至今,因此天(tiān)文(wén)学家(jiā)认为(wèi)海王星外(wài)天体的异常轨道以及一些引力(lì)事件,可以(yǐ)用质量为地(dì)球数倍的原初(chū)黑洞来解释。当(dāng)然原初(chū)黑(hēi)洞(dòng)同样是个假(jiǎ)设的概念,并没有(yǒu)被证(zhèng)实存在,大多数天文学家认(rèn)为这个假设太过大胆(dǎn),对于第九(jiǔ)大行星始(shǐ)终是(shì)存在(zài)争(zhēng)议的(de)美(měi)国(guó)天体物理学家伊森·西(xī)格尔,对太阳系中存在尚未(wèi)发(fā)现的行星(xīng)持(chí)怀疑态度,但(dàn)他推测太阳系至少有(yǒu)一颗超级(jí)地球,这种(zhǒng)星球在(zài)其(qí)他行星(xīng)系统中很常见。

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但(dàn)在太(tài)阳系中却(què)还没有(yǒu)被发现,超(chāo)级地球可能在太阳系早期的动力不(bù)稳(wěn)定期间,已经被(bèi)弹到在宇宙空间(jiān)中,不过这种概率经过计算只有(yǒu)2%左右,也许它还(hái)隐藏在太(tài)阳系我们(men)观察不到的某个角落,干扰着那些柯伊(yī)伯带的小天体(tǐ)们。

严格来(lái)说(shuō)“第(dì)九行星“并(bìng)不是(shì)学术上(shàng)正式的名(míng)称,这个假说最初(chū)被(bèi)提出时天文学家以“干扰者“称呼这(zhè)个天(tiān)体,根据国际天文(wén)学联(lián)合会对(duì)于天体(tǐ)命名的(de)规则,如(rú)果“第九(jiǔ)行星(xīng)”的存在得到(dào)证实,将优先考虑(lǜ)以发现者提出的(de)名字作(zuò)为正式的(de)名称(chēng),依照以往的(de)惯(guàn)例名称也(yě)有可(kě)能取自罗马或希(xī)腊神话中的(de)人物(wù),所以说在座的(de)各(gè)位都还(hái)有机(jī)会,如果谁能(néng)确切证明第九大行星存(cún)在,很可能以后(hòu)太(tài)阳系中会有一颗以你名字命名的行(xíng)星,想想都觉得很酷!

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