第九行星仍難以捉摸,外太陽系這潛在超級地球只是假設,因那裡似乎有引力影響幾個古柏帶天體(KBO)進入不尋常軌道。儘管有幾種假設和大量觀測搜索,但尚未找到第九行星。
如果第九行星有衛星呢?能幫我們更容易找到第九行星嗎?新論文推測,任何圍繞第九行星運行的衛星都可為第九行星的位置提供間接線索,同時揭示這神祕天體的基本特性。
香港教育大學陳文豪表示,研究顯示第九行星捕獲大型海王星外天體(trans-Neptunian object,TNO)形成衛星系統的可能性,我們採用基準化分析模型,第九行星的潮汐效應可顯著加熱衛星,為觀測提供足夠熱輻射。
海王星軌道之外,一群古柏帶天體軌道傾角很奇怪,因軌道在同個方向。此外,90377 Sedna軌道不能僅用海王星存在解釋,這就是第九行星假設的由來,一個約地球質量5~10倍的超級地球,可能潛藏在外太陽系,但尚未發現。
由於假設的第九行星尚未發現,其他研究人員提出除大行星外的其他解釋,如冰物質盤,或古柏帶天體本身集體質量的表現。
此外,目前為止還沒有觀測到第九行星的光學和無線電波訊號,其他有理由支持的解釋是第九號行星可能是「暗物體」,如暗物質構成的天體,或微小的原始黑洞。
陳文豪表示,無論第九行星是什麼,行星、暗行星或原始黑洞等,捕獲衛星的可能性都非常高,因那裡散佈許多較小海王星外天體,特別是大質量天體,很容易形成衛星系統,故這是尋找天體的重要間接方法,即使這些天體是黑洞或暗物質構成。
衛星如何顯露?衛星會發出可觀測的熱輻射。潮汐效應可將衛星加熱到相對較高的溫度,使其有夠大輻射供探測。這可能是有效的搜索方式,即使第九行星是個黑洞。
陳文豪建議阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)可能檢測到衛星訊號。PanSTARRS(Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System)和未來LSST(Large Synoptic Survey Telescope)或許也能做這類觀測。
▲ 幾個古柏帶軌道提供第九行星可能存在的跡象。(Source:Caltech / R. Hurt / IPAC)