大家都知道,太陽系中有八顆行星,地球也是其中之一,但或許你不知道的是,盡管現(xiàn)在都已經(jīng)是2024年了,但科學(xué)家仍然懷疑,太陽系還有行星沒被發(fā)現(xiàn),這到底是怎么回事呢?下面我們就來聊一下這個話題。 在太陽系已知的八大行星之中,海王星是距離太陽最遠的一顆,實際上,在這顆行星發(fā)現(xiàn)之前,科學(xué)家就已經(jīng)根據(jù)觀測數(shù)據(jù)猜測到了它的存在。 在19世紀(jì)20年代,科學(xué)家注意到天王星的實際運行軌道與根據(jù)牛頓引力定律計算出的軌道存在明顯的差異,這強烈暗示了,天王星的運行可能受到一顆未知行星的影響,于是科學(xué)家根據(jù)天王星的軌道偏差,計算出了這顆未知行星的軌道,1846年,科學(xué)家根據(jù)理論上的預(yù)測,在實際觀測中成功發(fā)現(xiàn)了海王星,正因為如此,海王星也被稱為“筆尖上的行星”。 然而在后續(xù)的觀測中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),海王星的存在并不能完全解釋天王星軌道的異常,除此之外,海王星自己的軌道也存在與天王星類似的異常情況,所以科學(xué)家推測,在海王星的軌道之外,還有一顆未知的行星,并將其稱為“X行星”。 于是尋找這顆未知的行星,就成為天文學(xué)界的重要研究課題,并最終促成了1930年冥王星的發(fā)現(xiàn),但隨著更精確的測量,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)冥王星質(zhì)量遠小于預(yù)期,不足以解釋天王星和海王星軌道的異常,也就是說,冥王星并不是“X行星”。 1977年,“旅行者2號”探測器發(fā)射升空,它于1989年抵達海王星并進行了一系列精確的測量,通過這些數(shù)據(jù),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),海王星的實際質(zhì)量與之前使用的計算值存在著誤差,在經(jīng)過修正之后,天王星和海王星的實際軌道就與理論值基本相符。 于是關(guān)于“X行星”的探索也就暫時停止了,為什么要說“暫時”呢?這是因為在進入21世紀(jì)之后,科學(xué)家又在柯伊伯帶發(fā)現(xiàn)了新的線索,強烈暗示了太陽系還有行星沒被發(fā)現(xiàn)。 柯伊伯帶是位于海王星軌道之外的一片廣闊區(qū)域,其中存在著大量的小天體,在對這些小天體的觀測中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個引人注目的現(xiàn)象:許多柯伊伯帶小天體的近日點都指向了同一個方向,這種一致性暗示了它們受到了一個強引力源的牽引(如下圖所示)。 科學(xué)家認(rèn)為,這個強引力源,很可能是一顆未被發(fā)現(xiàn)的行星,并仍然將其稱為“X行星”,在此之后,科學(xué)家根據(jù)柯伊伯帶小天體的運動軌跡和一些其他的與之相關(guān)的觀測數(shù)據(jù),對“X行星”的質(zhì)量和軌道范圍進行了估算。 估算結(jié)果表明,“X行星”的質(zhì)量在地球質(zhì)量的5至20倍之間,其運行軌道極為遙遠,距離太陽大約200至800個天文單位(如下圖所示)。 在此之后,科學(xué)家開始“按圖索驥”,試圖再次發(fā)現(xiàn)一顆“筆尖上的行星”,按理來講,以現(xiàn)代的觀測水平,想要發(fā)現(xiàn)這么大一顆行星應(yīng)該不是什么難事,但事實卻是,盡管科學(xué)家進行了長時間的觀測,卻始終找不到“X行星”的蹤跡。 在這樣的情況下,就有科學(xué)家提出了一個大膽而新穎的假設(shè):這個神秘的引力源,或許并不是一顆行星,它也可能是個黑洞。根據(jù)科學(xué)家的計算,如果真是這樣的話,那這個黑洞就是一個很小的“原初黑洞”,其半徑只有5厘米左右。 簡而言之,“原初黑洞”是一種理論上存在的黑洞類型,根據(jù)“大爆炸宇宙論”,宇宙在誕生之初經(jīng)歷了一次快速膨脹的暴脹過程,在此過程中,物質(zhì)分布并不會絕對均勻,在極早期宇宙的高密度、高能量環(huán)境中,這種不均勻性就會導(dǎo)致一些區(qū)域的物質(zhì)密度高到足以在引力作用下直接坍縮成黑洞,而這種黑洞就被稱為“原初黑洞”。 從理論上來講,“原初黑洞”很可能在宇宙中廣泛存在,它們的質(zhì)量范圍很廣,質(zhì)量小的可以低至10的負8次方千克,質(zhì)量大的可以達到太陽質(zhì)量的數(shù)千倍之多,因此,半徑只有5厘米的“原初黑洞”是可以存在的。 所以一個合理的推測就是,在很久很久之前,一個“四處流浪”的“原初黑洞”在經(jīng)過太陽系所在區(qū)域時,“不幸”被太陽的引力捕獲,在此之后,它就一直圍繞著太陽公轉(zhuǎn),成為了太陽系眾多天體之一。 那么,假如真是這樣,我們又應(yīng)該如何發(fā)現(xiàn)這個黑洞呢?其實有辦法,雖然黑洞本身不會發(fā)光,但在黑洞吞噬周圍的物質(zhì)的過程中,會釋放出強烈的電磁輻射,尤其是在X射線和伽馬射線波段, 這種輻射雖然短暫,卻非常明亮,所以假如我們在太陽系中探測到異常的X射線或伽馬射線信號,就可以確定這個黑洞的存在。 當(dāng)然了,這只是一個未經(jīng)證實的假設(shè),就目前的情況來看,我們還沒有在太陽系中發(fā)現(xiàn)任何“異常的X射線或伽馬射線信號”,期待期待隨著科技的進步,未來的觀測設(shè)備有能力捕捉到更多、更細微的信號,進而揭開這個巨大的謎團。 |
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