近日，天文學(xué)家們帶來一個消息：他們發(fā)現(xiàn)了迄今為止太陽系中最遙遠的一顆矮行星。這個天體與地球之間的距離是現(xiàn)階段冥王星距離地球的3.5倍，約為180億公里。
雖然目前科學(xué)家對這顆新發(fā)現(xiàn)的太陽系“居民”還知之甚少，但它的出現(xiàn)，極有可能會幫助天文學(xué)家縮小尋找難以捉摸的“第九行星”的范圍。
“遙遠”
11月10日，美國夏威夷州莫納克亞山頂。
天文學(xué)家利用日本的斯巴魯8米天文望遠鏡首次發(fā)現(xiàn)了這顆太陽系中最遙遠的矮行星。12月，在利用智利拉斯坎帕納斯天文臺的麥哲倫天文望遠鏡對其觀測了1周后，他們最終證實了這一發(fā)現(xiàn)。
現(xiàn)在，這顆矮行星已經(jīng)有了一個正式名字——“2018 VG18”，但發(fā)現(xiàn)它的天文學(xué)家顯然更愿意稱其為“遙遠”（Farout）。
“第一次發(fā)現(xiàn)這個天體的時候，我真的脫口而出‘遙遠’。它是一個非常遙遠的天體。”美國卡內(nèi)基科學(xué)研究所小組成員Scott Sheppard表示。
參與研究的美國卡內(nèi)基科學(xué)研究所在新聞公報中介紹，這是迄今觀測到的第一顆與太陽距離超過100個天文單位（日地距離為1個天文單位）的太陽系天體。相比之下，觀測距離排第二遠的鬩神星被發(fā)現(xiàn)時與太陽距離約96個天文單位，而冥王星現(xiàn)在距太陽大約34個天文單位。
也正是因為距離太遠，天文學(xué)家目前對于“遙遠”還知之甚少。有限的觀測數(shù)據(jù)告訴我們，“遙遠”直徑大約500公里，作為一顆矮行星來說是足夠大的。同時，它看起來呈現(xiàn)粉紅色，這表明它很可能有一個冰凍的表面。
其實，對于天文學(xué)家來說，“遙遠”的發(fā)現(xiàn)還有另外一個更加重要的意義：極有可能會幫助天文學(xué)家縮小尋找難以捉摸的“第九行星”的范圍。
“遙遠”與其他已知的極遙遠太陽系天體是在天空中相似位置被發(fā)現(xiàn)的，這表明它的軌道類型與大多數(shù)極遙遠太陽系天體相同。
“許多已知太陽系中遙遠小天體所呈現(xiàn)出的軌道相似性，使我們進一步相信當初的判斷，即在距太陽數(shù)百個天文單位的地方，有一顆大質(zhì)量行星‘放牧’著這些較小的天體。”Sheppard解釋說。
而這顆尚未被發(fā)現(xiàn)的大質(zhì)量行星，正是人們俗稱的“第九行星”。
“面包屑”
1930年，美國天文學(xué)家Clyde William Tombaugh發(fā)現(xiàn)了冥王星，之后，冥王星被視為太陽系中的第九大行星。然而，1992年后在柯伊伯帶發(fā)現(xiàn)的一些質(zhì)量與冥王星相當?shù)谋铺祗w卻無時無刻不在挑戰(zhàn)冥王星的行星地位。
2005年，鬩神星的發(fā)現(xiàn)徹底改變了冥王星的命運——當時人們認為其直徑比冥王星還大。于是，2006年，國際天文學(xué)聯(lián)合會（IAU）正式定義行星概念，并將冥王星排除出行星范圍，劃為矮行星。
自冥王星被從太陽系“九大行星”中除名后，太陽系維持“八大行星”的陣容已有12年。不過，天文學(xué)家始終沒有放棄尋找真正的“第九行星”。目前天文學(xué)界普遍認為，“第九行星”可能潛伏在太陽系的邊緣，距太陽幾百個天文單位，其質(zhì)量可能是地球的10倍。
多年來，Sheppard的研究小組一直試圖在太陽系邊緣尋找“第九行星”，事實上，他們也正是在尋找“第九行星”的過程中發(fā)現(xiàn)“遙遠”的。但需要說明的是，“遙遠”并非是找尋“第九行星”過程中的唯一“贈品”。
就在10月初，Sheppard的小組公布了此前他們使用斯巴魯望遠鏡發(fā)現(xiàn)的另一個遙遠的天體“2015 TG387”，并為它取了一個淘氣的昵稱——“小妖精”（the Goblin）。
“小妖精”位于冥王星之外，其與太陽的距離永遠不會小于日地距離的65倍，或者說大約是冥王星與太陽距離的2倍。當運行到最遠端時，“小妖精”與太陽的距離大約是日地距離的2300倍。也就是說，大約需要4萬年的時間它才能環(huán)繞太陽運行一周。
發(fā)現(xiàn)者之一、夏威夷大學(xué)的David Tholen指出，由于軌道上太過昏暗，這顆天體在99%的時間里是看不清楚的。但巧合的是，與此次發(fā)現(xiàn)“遙遠”一樣，科研團隊也是在尋找未知矮行星和“第九行星”時發(fā)現(xiàn)的它。對此，Sheppard說，這些遙遠的天體就像是尋找“第九行星”的“面包屑”。
即便發(fā)現(xiàn)了“遙遠”，但最終想要找尋到“第九行星”也并非易事。天文學(xué)家首先要確定“遙遠”的軌道。“但是它繞太陽一周大約需要1000多年的時間，所以要完全確定它的軌道還需要幾年時間。”Sheppard表示。
研究人員表示，“遙遠”現(xiàn)在加入了一小群極端的太陽系天體，它們的軌道超出了天王星和海王星的引力范圍。盡管模擬結(jié)果不能直接證明太陽系中存在“第九行星”這樣的大天體，但可以提供更多證據(jù)表明太陽系邊緣的確有一顆未知天體存在。■