尋找太陽系第九顆行星可能出現曙光

耶魯大學天文系博士生瑪萊娜·賴斯（Malena Rice）和格雷戈里·洛林（Gregory Laughlin）教授嘗試一種技術，可以從數千個太空望遠鏡圖像中捕獲散射光，並為先前未被發現的天體識別軌道運行路徑。

近年來，天文學家研究古柏帶（Kuiper belt，中國大陸譯作：柯伊伯帶）中一小堆冰冷天體的奇異軌道，在太陽系中，位於海王星軌道以外存在行星的可能性已經得到認同。許多天文學家認為，這些天體受到影響，它們的軌道對準指向一顆看不見的天體。

雖然太陽系中的行星，發出的光都是反射太陽光，但與第九顆行星一樣遙遠的行星，它反射的陽光量會急劇下降，與太陽的距離可能是冥王星的十二至二十三倍。

洛林教授表示，如果太陽系第九顆行星存在，它將是一顆超級類地行星，質量是地球的五到十倍，是地球距離太陽的數百倍，是海王星距離太陽的十四到二十七倍。

為了檢測原本無法檢測到的天體，賴斯和洛林教授採用了一種稱為「移動和堆疊加」（shifting and stacking）的方法。它們沿著預定義的潛在軌道路徑，收集來自太空望遠鏡的移動圖像，就像在移動相機的同時拍攝照片。然後，它們以組合其微弱光線的方式將數百個這些圖像疊加在一起。

賴斯指出，過去人們一直在利用移位和疊加來發現新的太陽系衛星。這是它第一次大規模用於搜索廣闊的星空。她和洛林教授使用的圖像來自凌日系外行星巡天衛星（Transiting Exoplanet Survey Satellite，簡稱 TESS），這是一枝太空望遠鏡，用於搜索太陽系外的行星。

研究人員通過成功搜索三顆已知的海王星外天體 （Trans-Neptunian object，簡稱 TNO）的星光訊號，測試他們的方法。接下來，他們對太陽系外圍中的兩個區域進行盲目搜索，這兩個區域可能會揭露出第九顆行星或任何先前未發現的古柏帶天體，至今已經發現了十七顆潛在的候選天體。

賴斯說：「即使這些候選天體之中，只有一顆是真實，也幫助我們了解太陽系外部的動力學以及第九號行星的可能性質。目前她正在與印第安那大學工作的前耶魯大學王松虎博士後研究員合作，使用地面望遠鏡物體檢查這十七顆候選天體。」

【圖：互聯網；文：節譯自耶魯大學2020年10月27日新聞公佈】研究全文將會刊登在年月日已經出版的《行星科學學報》