科学|如果有一颗行星一直躲在太阳的后面,我们能否发现它?

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在太阳系中 , 目前已知的行星有八颗 。天文学家一直尝试在太阳系中寻找更多的行星 , 但始终一无所获 。那么 , 会不会有一颗行星一直躲在太阳的后面?我们是否能确认存在这样的行星吗?
如果存在一颗始终躲在太阳背后的行星 , 那么 , 它必然会与地球共用同一个轨道 , 它与地球分布在同一个轨道的两端 。如果这颗隐藏的行星不在地球轨道上 , 由于环绕太阳公转的角速度的不同 , 它不会一直躲在太阳的后方 , 我们迟早能够在夜空中发现这颗行星 。
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倘若存在这样一颗隐藏的行星 , 那么 , 人类在很长一段时间内不会知道这颗行星的存在 。因为它一直被太阳挡住 , 我们根本没有办法在地球上观测到这颗行星 。
然而 , 自从人类进入太空时代之后 , 人类有能力把探测器送到太空中 。只要让探测器的速度达到第二宇宙速度 , 就能摆脱地球引力的束缚 , 进入日心轨道 , 从而成为环绕太阳运动的卫星 。
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人类已经发射过一系列的太阳探测器 , 例如 , 美国宇航局(NASA)在1974年发射了太阳神1号 , 在2018年发射了帕克太阳探测器 。这些太阳探测器会环绕太阳旋转 , 它们的轨道与地球不一样 , 所以公转角速度不同 , 这意味着它们能够飞到太阳的背面 。如果太阳背面存在隐藏行星 , 早就被太阳探测器发现 , 但现实中并没有 。
另一方面 , 从天体物理学的角度来看 , 与地球共用轨道的隐藏行星也不会存在 。理论上 , 隐藏行星所在的位置是太阳和地球的五个拉格朗日点之一 , 它被称为第三拉格朗日点(L3) 。
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如果天体要稳定运行在L3上 , 那它的质量需要远小于地球 , 不可能是行星级别 。否则这个天体将会受到引力扰动而脱离轨道 , 甚至有可能与地球发生相撞 。或者反过来 , 处在隐藏行星和太阳的L3上的地球会脱离轨道 , 地球不可能长时间在稳定的轨道上运行 。
总之 , 太阳背后不可能隐藏着一颗尚未发现的行星 。如果太阳系中存在第九大行星以及更多的行星 , 它们也不会出现在水星轨道的内侧 , 它们都将出现在海王星轨道之外 , 距离太阳十分遥远的地方 。由于这些可能存在的行星远离太阳 , 它们看起来非常暗 , 而且在天空中运行的相对速度也极为缓慢 , 我们很难观测到 。
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目前 , 天文学家通过间接地方法来搜寻第九大行星 。此前有研究表明 , 海王星轨道之外的几个小天体的运行轨道出现了异常 , 天文学家认为只有第九大行星的存在才能解释这种异常现象 。人们有理由这样相信 , 因为当年天文学家发现天王星的轨道存在异常 , 通过理论计算预言了海王星的存在 , 进而最终找到了第八大行星 。
根据粗略估计 , 可能存在的第九大行星将会是一颗冰巨行星 , 它略小于海王星 。另外 , 这颗行星的轨道半长轴相当于日地距离的700倍 , 它环绕太阳运行一周至少需要一万年的时间 。


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