冥王星外側的太陽系邊緣發現一顆新的小天體

就在昨天，天文學家們宣布他們在冥王星更外側的太陽系邊緣發現一顆新的小天體，這顆“冰凍星球”的發現暗示在那個遙遠寒冷的區域很有可能還隱藏著比冥王星更大的天體。　　此次新發現的這顆矮行星距離極其遙遠，這種軌道可能是由於一顆未被發現的神秘行星的作用形成的。這顆神秘行星的作用可能還導致了另外一顆矮行星級天體塞德娜的類似軌道，後者在10年前被發現，其軌道同樣遠遠位於冥王星軌道之外。　　

位於華盛頓特區的卡內基科學研究所天文學家斯考特·謝潑德(Scott Sheppard)是發表在《自然》雜誌 ​​上相關論文的作者，他表示：“可能有一顆流浪行星被踢出了內太陽系，從而擾動了這些外部天體的軌道。毫無疑問，那顆行星可能現在仍在那裡。” 　　

在這項研究中，謝潑德和夏威夷雙子天文台的天文學家查德·特魯吉羅(Chad Trujillo)一起，最早報導了這顆編號為2012 VP113的天體的發現。這顆天體直徑大約280英里(450公里)，目前距離太陽約12.9億公里，約合83個天文單位(一個天文單位相當於地球 -太陽的平均距離)。根據此次發現得到的經驗，天文學家們估算認為在冥王星軌道之外還存在大約900顆直徑超過1000公里的天體尚未被發現。　　

台灣中央研究院天文學家梅根·施瓦布(Megan Schwamb)在對這項研究的評價中表示：“不管從哪個角度講，按照目前所認識的太陽系結構，塞德娜和2012 VP113這兩個天體本不應該存在。這就意味著我們可能觸及了冰山一角。” 　　

冰山一角　　

除了這兩顆較大的天體之外，還有另外10個天體的運行軌道同樣位於冥王星軌道之外。這些冰凍的天體在自身引力作用下形成球形，但質量仍小於水星。而這次的發現暗示它們可能大量存在於太陽系的邊緣地帶。天文學家們認為這類天體非常寶貴，因為它們保存著45億年前太陽系形成之初行星遷移留下的線索。　　

為了發現 2012 VP113，天文學家們掃描了大約相當於50個滿月面積的天空，這樣一個面積值暗示仍有數以百計的這類天體可能尚未被發現，當然還有數以千計的更小一些的天體。　　
冥王星常常被視作是柯伊伯帶的主宰，後者是一片位於大約50個天文單位之外的遙遠區域，分佈著大量類似彗星的冰凍天體。本次研究組還報告稱他們注意到一個位於柯伊伯帶外側的一個空檔區，從50天文單位一直延伸至大約75天文單位，即塞德娜和2012 VP113所在的位置。哈羅德·列文森(Harold Levison)是美國西南研究所的一名天文學家，他本人並未參與這項研究。他表示：“這次的發現顯示塞德娜可能是一個群體的一個成員。” 　　

內奧爾特雲　　目前國際天文學會(IAU)已經正式確認的矮行星有5顆，它們是個頭最大的小行星：穀神星，以及4個冰凍世界：冥王星，鬩神星，鳥神星以及妊神星。其中最後的那三顆都是在過去的10年間被發現的，其發現者團隊中就包括特魯吉羅，研究組則由加州理工的麥克·布朗(Mike Brown)教授領銜。　　

而塞德娜目前還並非一顆得到官方確認的矮行星，儘管據估算其直徑達到618英里(約合995公里)。這顆天體擁有拉長的軌道，這與2012 VP113很像，但更加遙遠。這兩個天體都屬於所謂“海外天體”(TNO)，它們的位置比冥王星更加遠離太陽，遊蕩於柯伊伯帶的邊緣。　
　
值得注意的是，這些海外天體的軌道還有一個有趣的特徵——它們的近日點都位於太陽系的同一側。如2012 VP113的近日距約為80AU( 天文單位)，塞德娜的近日距約為76AU，將於大約2076年前後抵達那裡。這兩者的近日點都位於太陽的同一側。　　

這種軌道參數上顯示出的統計特徵暗示這些天體的軌道可能在過去受到了一顆未知大行星的擾動，甚至可能這樣一顆大行星現在仍然存在，並正持續產生影響，從而使這些天體的軌道聚集一處。而如果這樣一個設想中的大行星真的存在，並且僅僅比地球大一些，那麼它就應當位於大約250AU的位置附近。而如果這顆大行星的質量值更大，那麼它的軌道還應當更遠。　　

不過，儘管2012 VP113的發現看來是確鑿的，但列文森對於作者對行星的觀點仍然表達了某種疑慮。他指出：“可能還存在另一種我們尚未意識到的解釋。” 但不管如何，謝潑德表示，類似塞德娜和2012 VP113這樣的天體都應歸屬於奧爾特雲。這是一個以天文學家詹·奧爾特(Jan Oort)的名字命名的區域。一般被認為存在於距離太陽大約1000AU的極遙遠的空間。此次的研究中還指出，類似2012 VP113和塞德娜這樣的矮行星的軌道距離最遠可以抵達949個天文單位，軌道周期長達11400年，構成奧爾特雲寧靜的內部區域，這一區域與外側的其餘部分分離。進入內太陽系形成彗星的小天體應當來自奧爾特雲的外側，由於受到周邊恆星的引力擾動而導致軌道失穩，進入內太陽系。　　

類似2012 VP113這樣的天體的軌道沒有達到奧爾特雲外側那麼遙遠，因此不會受到其他恆星的引力擾動，因此它們一直保持著從太陽系初期便繼承下來的原始軌道。在當時，太陽系的巨行星，如木星，土星，天王星以及海王星向內遷移到了太陽系的較內側位置，引發早期內太陽系天體遭受的嚴重撞擊事件。