被太陽發配邊疆的第九行星從哪來？ 研究：絕對不是搶來的

自從冥王星被踢出太陽系 9 大行星寶座後，學界對於另一顆假設存在的「第九行星」（Planet Nine）一直議論紛紛，雖然到目前為止還沒有科學家直接觀測到這顆星，但這不妨礙理論學家試圖弄清它如何出現在太陽系。由英國謝菲爾德大學天文物理團隊領導的研究最近用模型模擬證明，假設的第九行星「絕對不可能」來自其他行星系統，而是和太陽系一起形成，然後被太陽重力推到邊緣。

在讀這篇文章之前，你必須和多數科學家一樣，相信還沒發現的第九行星是真實的，因為也有一些科學家不以為然地說，「別把未證實的行星算進太陽系行星家族。」

第九行星（NASA 稱之為「Planet X」）是顆假想可能存在於太陽系外圍邊界的海王星外行星，大部分科學家都相信這顆行星真實存在，這樣才可以合理解釋太陽系邊緣的古柏帶與歐特雲內，數顆海王星外天體不尋常的軌道。

2014 年，美國天文學家查德‧處基羅、史考特‧雪柏在《自然》期刊發表十年以來的研究成果，論文中，兩位科學家寫道：「或許外太陽系有一個巨大的障礙物在搗亂。」他們假設這個障礙物是一顆離太陽遠達 250 AU（天文單位）的超級地球，它的重力會影響附近許多小天體的運行。

2016 年 1 月，加州理工學院的兩名天文學家麥克‧布朗（Mike Brown）、康斯坦丁‧貝提金（Konstantin Batygin）為這項說法提供進一步的支持，並提出「第九行星」具體的軌道參數，估算出這顆行星質量約為地球 10 倍（冥王星質量的 5,000 倍），直徑是地球的 2~4 倍，公轉週期約 1 萬 5,000 年，在一個狹長巨大的橢圓軌道上繞行太陽，天文學家相信它將在未來幾年首度發現。

關於第九行星的由來，過去主要有兩派說法，一派表示，它是年輕氣盛的太陽系從其他行星系統綁架過來再發配邊疆的俘虜，另一派則認為它原本就和太陽系同生，只是被太陽重力推到邊緣來個眼不見為淨。現在，由英國謝菲爾德大學天文學家理查‧帕克（Richard Parker）領導的研究表明，第九行星是太陽系從其他行星系統強取豪奪過來的可能性「幾乎為零」。論文發表在英國《皇家天文學會月刊》。

團隊對太陽系早期形成過程（即恆星苗圃階段）的各種情景進行模擬，結果表明，即使這個時期太陽系與其他星系的交互作用很常見，第九行星被捕獲的機率仍微不足道。團隊甚至將太陽系捕獲星際行星（註）的條件優化過，但年輕的太陽系終究只能從 10,000 個行星中，捕獲到 5~10 個位於現今第九行星軌道的流浪行星；且若再加入其他模擬條件，則捕獲星際行星的概率下降到零。理查‧帕克說：「即使太陽形成於非常活躍的環境，仍然不太可能捕捉到第九行星。」

▲ 第九行星（紅色虛線）的巨大橢圓軌道。（source：By nagualdesign (Own work, based on a video released by Caltech) [CC0 or CC0], via Wikimedia Commons）

研究結果意味著，第九行星形成於太陽系內，但是被太陽重力強迫移到更大更遠的外部軌道。隨著排除了行星由來的錯誤腳本，研究人員也陸續提出太陽系演變的新問題。從什麼時候，我們知道所有行星都是從哪裡來的？它們一開始就形成在當前軌道，還是遷移至此？當研究人員越來越接近第九行星形成的真相時，或許就可以得到答案。

註：星際行星（Interstellar planet），又稱為流浪行星（Rogue planet）、遊牧行星（nomad planet）、自由浮動行星（free-floating planet）或孤兒行星（Orphan planet），是不圍繞任何恆星公轉，或只圍繞星系公轉的行星。

• University of Sheffield astronomers explore origin of Planet 9

• NEW STUDY INDICATES THAT PLANET 9 LIKELY FORMED IN THE SOLAR SYSTEM

• ASTRONOMERS FIND THEORETICAL EVIDENCE FOR DISTANT GAS GIANT PLANET IN OUR SOLAR SYSTEM

（首圖來源：NASA）