Finding Pluto’s Potential Replacement with a Giant New Telescope
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本播客部分由PNAS科学会议赞助，PNAS科学会议是由美国国家科学院院刊制作的。科学会议播客以简短而富有见地的对话为特色，对话对象是领先的研究人员。在我们最新的专题节目中，我们探讨了植物性肉类替代品的潜在益处目前如何受到环境、健康和经济权衡的限制。不要错过。在iTunes、Spotify或您收听播客的任何地方订阅科学会议。

这里是科学美国人科学速递，我是瑞秋·费尔特曼。除非你真的处于我们听众年龄钟形曲线中的低端，否则你很可能是在学习我们太阳系九大行星的过程中长大的。当然，除非你自2006年以来一直生活在石头底下，否则你也知道我们现在只有八大行星了。对不起，冥王星的粉丝们。

但也许你也听说过关于神秘的第九行星的传闻。这个假设的额外行星在过去十年中多次出现在新闻中。由于一个新的天文台将于2025年上线，关于第九行星的真相最终可能触手可及。以下是科学美国人的空间和物理学高级编辑克拉拉·莫斯科维茨，她将向我们详细介绍。

非常感谢你今天来聊天。感谢你邀请我。所以从基础开始，我觉得很多人隐约听说过第九行星。这是一个非常令人回味的概念。但是当我们谈论第九行星时，我们究竟在谈论什么？

所以我们正在谈论这颗潜在的行星，没有人知道它是否存在，它可能存在于我们自己的太阳系中。所以如果你仔细想想，这真是一个疯狂的想法，我们的太阳系中可能存在一颗我们从未见过的行星。你知道，我们显然对这八颗行星非常熟悉。然后，当然，还有冥王星的有争议的情况。

冥王星。所以，我们怎么会错过我们宇宙邻居中的另一个世界呢？而且我们说的也不是什么微不足道的东西。这颗可能存在的第九行星的体积是地球的5到10倍。所以，你知道，如果它存在的话，它将是太阳系的主要成员。

是的。我有很多关于这方面的问题，但我认为这也是一个很好的时机，可以暂停一下，也许对于那些对第九行星的直接反应是“我们已经有第九颗行星了，那就是冥王星，他们怎么敢？”的人来说，你能提醒我们一下是什么让冥王星如此有争议地被降级，以及如果这个理论上的第九行星存在的话，为什么它仍然具有行星的地位吗？

对。实际上，这两个故事是相关的，因为冥王星的整个故事导致我们产生了这样的想法：可能存在一颗第九行星。但我先回顾一下这是怎么回事。冥王星的情况在2005年开始变得棘手，当时天文学家在太阳系中发现了一块巨大的岩石，叫做厄里斯。

现在，厄里斯实际上比冥王星还要大，但它离地球非常遥远，这就是我们以前没有看到它的原因。它距离太阳的距离大约是地球的68倍。所以当我们发现厄里斯时，天文学家突然开始思考，如果这东西比冥王星还大，那么它也必须是一颗行星，对吧？你知道，我们对行星的定义究竟是什么？

他们意识到我们并没有一个正式的定义。是的，它更像是一种氛围，一种心态。没错，没错。所以天文学家们开始讨论。真正制定规则的是一个叫做国际天文学联盟的组织。

他们决定我们需要制定新的规则来确定什么构成一颗行星。所以在2006年，就在发现厄里斯之后，他们被迫制定了关于什么构成行星的规则。

所以有三件事。天体必须围绕一颗恒星运行，对吧？这说得通，很明显。它必须足够巨大，才能使重力使其基本上呈球形。你知道，它必须是圆的。如果它足够小，以至于它像小行星一样块状、长条形和奇形怪状，那它就不是一颗行星。

然后第三个条件是它必须清除自己的轨道，这意味着它必须有足够的重力，才能将任何其他岩石或小行星推离它的轨道。实际上，正是第三点导致冥王星被踢出局，因为冥王星与许多其他与它一起绕太阳运行的岩石共享它的区域。所以它真的不够大。

所以冥王星变成了我们现在所说的矮行星，与厄里斯一起，以及大约在这个时候开始被发现的许多其他类似于厄里斯的天体一起。是的。我知道很多人对此感到很沮丧，但是……

如果我们没有确定这个明确的定义，似乎我们本应该有一个越来越长的行星名单。所以我明白为什么必须这样做。没错。然后故事就开始朝着第九行星的想法发展了。

因为后来他们发现了这个叫做塞德娜的天体。塞德娜是另一个类似大小的、非常遥远的天体。它最接近太阳的距离是地日距离的76倍。然后他们发现了其他类似的天体。

但奇怪的是，它们都处于疯狂的轨道上。轨道非常长，而且距离非常遥远，后来他们还发现，与太阳系中所有其他行星相比，它们的轨道倾角也很奇怪。所以它们很奇怪。

但有很多这样的天体。科学家们无法解释你如何得到所有这些处于极端、奇怪、长轨道上的天体。除非那里隐藏着某种东西在引导它们，用它自身的重力来塑造它们的路径。而这个隐藏的东西必须相当大。

那么，现在科学家们已经花了十多年时间来思考第九行星存在的可能性，我们有什么证据可以支持这样的说法呢？所以证据都在这些其他的天体上，这些我们看到的极端的跨海王星天体，以及它们轨道的奇特之处。就像我说的，它们只是超大、超长的轨道，其数量级完全不同。

与我们太阳系中的行星相比。所以这是一点。然后另一件事是它们的轨道倾角。在我们的太阳系中，我们有一个叫做黄道的东西。它是一个平面，所有八颗行星都大致在这个平面上运行。所以你可以想象它们都差不多在同一条平面上运行。与此同时，这些遥远的其他奇怪的岩石却以完全倾斜的角度运行。这就像……

这很难用物理学来解释，因为我们认为行星应该都是从这个围绕太阳旋转的星周盘中一起形成的，太阳诞生后就会出现这种情况。所以恒星诞生后，仍然有很多残骸没有完全进入恒星本身。所有这些碎片开始围绕着这颗恒星，这颗年轻的恒星，在一个甜甜圈状的圆盘中运行。

然后这些物质最终变成了恒星行星系统的行星。所以它们都在一个平面上是有道理的。而你会有这么多其他的东西在远处以完全倾斜的角度绕着圆盘运行，这是没有道理的。要发生这种情况，你需要一些其他的大型天体来影响一切，这就是我们想到第九行星这个想法的原因。

好的，所以科学家们发现了一些可能暗示第九行星存在的东西。但是还会有哪些其他的解释呢？对。你知道，我们还没有看到这颗行星，所以我们真的不知道它是否存在。一个简单的可能性是我们仍然对这些极端的遥远天体知之甚少。

或者说太阳系的这个区域，因为很难看到。而且有可能我们发现的这少数几个奇怪的天体只是碰巧很奇怪，实际上那里还有很多轨道更正常的天体，而我们只是在观察异常值，并寻找解释，但也许，你知道，它比我们想象的要普通得多。

还有其他的解释，比如一颗流浪行星或一颗经过的恒星可能在某个时候飞过太阳系，很久以前将塞德娜和这些其他天体拖入了它们的奇怪轨道。所以也许它们受到了某个不再属于我们太阳系的天体的干扰。

天文学家甚至提出，你知道，在太阳系更遥远的区域可能存在一个隐藏的黑洞，将这些东西拉入奇怪的地方。这有点像，你知道，一个完全隐藏的领域，我们真的不知道那里有什么。那么，为了回答这些问题，并试图弄清楚那里有什么，正在进行什么样的工作呢？

这个故事最令人兴奋的事情是，这是一个我们几乎可以肯定很快就能解决的大谜团，因为我们今年将上线一个巨大的新望远镜，叫做维拉·鲁宾天文台。它拥有世界上最大的相机，位于智利山顶，今年将启动。它应该在7月份首次启动。而这将改变一切。

鲁宾天文台的工作方式是，它将每隔几天扫描一次天空，并一遍又一遍地完整地绘制整个南半球的天空。这是一种寻找更多天体的好方法。如果它存在的话，它有可能找到第九行星本身，但无论如何，它都能找到更多类似塞德娜、厄里斯的天体。

使用现有的望远镜，它们真的很难看到。它们非常遥远，而且非常暗淡。但鲁宾望远镜比我们以前使用的任何望远镜都要大得多，它将创建这些地图，如果你看到夜间的东西在这些地图中移动，你知道，你将能够识别这些天体的轨道。这应该会彻底改变我们对太阳系外围天体的目录。

我们将拥有数量级更多的天体。所以我们应该很快就能看到我们知道的少数几个天体。它们真的很奇怪，还是很典型？如果还有很多其他天体也处于这些奇怪的轨道上，但也与这种趋势一致，那么这将支持存在一颗隐藏的行星的说法。另一方面，如果我们看到更多的天体，而它们都具有完全随机的轨道，并且没有任何趋势表明单个天体为它们开辟了这条路径，那么

那么，你知道，这就开始反对第九行星的想法和支持了。就像我说的，最令人兴奋的事情是如果我们看到了行星本身，尽管这并非有保证，即使它确实存在，因为它可能只是处于一个更难看到的地方。你知道，我们仍在谈论极端的距离。关于第九行星的一点是，它可能距离地球和太阳之间的距离有700倍远。

我的意思是，这太疯狂了。比如，海王星，我们太阳系中最远的一颗正式行星，距离地球只有30倍。所以你说的另一件事是这个距离的700倍，也许吧。你知道，这可能只有地球大小的5到10倍。所以即使有了鲁宾望远镜，也很难看到。但我们可以抱有希望。我们可能会幸运。

是的，那将是如此令人兴奋。但除此之外，这显然将是令人难以置信的，你认为在天文界要达到什么程度才能被广泛接受为大概率事实？我们需要什么样的证据才能真正确定这一点？我认为如果我们对其他天体的观测足够多，

那里所有似乎彼此相似的轨道都与我们在太阳系内部看到的天体的轨道非常不同。我们可以使用这些天体作为引力探测器，来证明一颗大型行星的存在，即使我们无法看到行星本身。

如果你有足够的数据点，足够多的天体，我们可以将它们的所有轨道放入计算机模拟中，并表明它们唯一可能这样移动的方式是如果在这个位置存在一颗具有这个质量的行星，那么很多人都会相信，无论我们是否曾经亲眼看到第九行星本身。

是的。尽管如果他们得到足够的证据来说明肯定存在，你知道，一个巨大的引力影响，而我们没有看到这颗行星，我确实不寒而栗地想到互联网上的人们会说那里有什么。但我想这种情况总是会发生的。情况总是如此。我的意思是，我个人确实喜欢这样的想法，你有一个小黑洞在那里徘徊，制造所有这些麻烦，你知道。所以，是的，它……

这不会是一个盖棺定论的案例。是的，可能会有很多争论，很多人会说，“哦，我相信。”还有很多人会说，“哦，我远没有信服。”你知道，事情就是这样。但这正是我们现在这个时代令人兴奋的地方，无论如何，都会发生一些大事，我们很快就会有更多信息。是的。而且听起来鲁宾望远镜对天文学来说将是巨大的进步。此外，名字也很棒。我写了……

很多关于维拉·鲁宾应该获得诺贝尔奖的文章。是的。你对这个望远镜将要探索的其他问题感到兴奋吗？

哦，是的。我的意思是，拥有这些地图将非常令人惊叹。我的意思是，我们将看到很多新的天体。我的意思是，这对于寻找潜在的危险小行星非常有用，对吧，附近或正在向我们飞来。所以这是一件非常重要的事情。你知道，能够研究那里正在移动的东西，正在围绕我们飞行的物体仍然非常困难。它仍然是，你知道，你在寻找这些大海捞针，而鲁宾望远镜应该会产生巨大的影响。

然后，你知道，宇宙中的一些最大的问题，比如暗物质和暗能量。你提到的维拉·鲁宾是一位非常棒的科学家，她提供了我们最好的证据，证明宇宙中可能存在这种我们看不到的缺失物质，叫做暗物质。

我们已经寻找了几十年，但我们仍然不知道它是由什么构成的。越来越多的天文学家相信它的存在，但我们不知道它是什么。所以维拉·鲁宾望远镜应该通过研究我们太阳系中所有天体的运动，但主要是我们银河系和宇宙本身的运动，来帮助我们获得更好的测量结果。

将为我们提供追踪引力、追踪暗物质的存在、位置和分布的方法。这应该有助于我们更多地了解它可能是什么。

我们没有提到另一个因素，这是这个故事中一个有趣和滑稽的方面，那就是第九行星最坚定的支持者，你知道，最相信太阳系中存在一颗新行星的人，也是导致第九行星死亡的人。

冥王星在太阳系中有一颗行星。是的，臭名昭著的加州理工学院的迈克·布朗。臭名昭著的加州理工学院的迈克·布朗是这个故事的重要组成部分。他发现了厄里斯，因此迫使国际天文学联盟改变了它对行星的定义。

然后他说：“看，所有这些天体都指向那里存在另一颗行星。”而且，你知道，大约在这个时候，我认为他有一个八九岁的女儿，她说：“你知道，如果你找到另一颗行星，你也许可以弥补你杀死冥王星所造成的巨大伤害。”

他现在正在努力做到这一点。所以你的一部分人必须支持他成功，仅仅是因为这个原因。是的，绝对的。非常感谢你今天来和我们谈论太空。很高兴能邀请你。是的，绝对的。我的荣幸。非常感谢。

这就是今天的节目全部内容。我们将在星期一带着我们优秀的科学新闻综述回来。在此期间，请帮我们一个忙，在我们收听这个播客的任何地方留下快速评分或评论。你也可以将任何问题或评论发送到sciencequicklyatsiam.com。

科学速递由我瑞秋·费尔特曼制作，以及丰达姆·翁吉、凯尔索·哈珀、麦迪逊·戈德堡和杰夫·达尔维西奥。本集由克拉拉·莫斯科维茨报道和联合主持。艾米丽·米卡尔斯基、谢伊娜·波塞斯和亚伦·沙特克负责检查我们的节目。我们的主题音乐由多米尼克·史密斯创作。订阅《科学美国人》以获取更多最新的和深入的科学新闻。对于科学速递，这里是瑞秋·费尔特曼。祝你周末愉快。

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