现在许多天文学家认为九号行星可能根本不存在，这就是为什么

九号行星是理论上未发现的巨型行星，位于我们太阳系神秘的远方。

据推测，第九行星的存在解释了从太阳旋转轴的倾斜到海王星以外小型冰冷小行星轨道上明显的聚集的一切原因。

但是第九行星实际上存在吗？

太阳系边缘的发现

柯伊伯带是冰冷小天体的集合，它们绕海王星绕太阳公转，其距离大于30 AU（一个天文单位或AU是地球与太阳之间的距离）。

这些柯伊伯带天体（KBO）的大小范围从大石块到2000公里（1200英里）。 KBO是剩余的少量行星材料，从未合并到行星中，类似于小行星带。

迄今为止，最成功的柯伊伯带调查发现了外太阳系起源调查（OSSOS），为我们所看到的轨道提供了更为活泼的解释。已发现许多这样的KBO都具有椭圆和倾斜轨道，例如冥王星。

数学计算和详细的计算机模拟表明，只有在海王星最初形成更靠近太阳的几个AU并向外迁移到当前轨道的情况下，我们才能在柯伊伯带看到的轨道才可以创建。

海王星的迁移解释了柯伊伯带中高度椭圆形轨道的普遍性，并且可以解释我们观察到的所有KBO轨道，除了少数极端轨道上的KBO始终比海王星高出至少10 AU。

九号行星的证明？

这些极端的轨道为第九行星提供了最有力的证据。被发现的头几个都局限于太阳系的一个象限。天文学家期望观察所有不同方向的轨道，除非有外力将其限制。

在指向同一方向的轨道上找到几个极限KBO暗示着事情正在发生。两组不同的研究人员计算得出，只有大而遥远的行星才能将所有轨道限制在太阳系的一部分内，第九行星理论诞生了。

从理论上讲，第九行星的质量是地球的五到十倍，轨道范围在300-700 AU之间。关于它在太阳系中的位置已经有一些公开的预测，但是没有一个搜索团队发现它。经过四年多的搜寻，仍然只有间接证据支持“九号行星”。

寻找KBO

寻找KBO需要仔细计划，精确计算和细致跟进。我是OSSOS的一部分，OSSOS是来自八个国家的40位天文学家的合作。

在过去的五年中，我们使用了加拿大-法国-夏威夷望远镜来发现和跟踪800多个新的KBO，而轨道周密的已知KBO数量几乎翻了一番。

OSSOS发现的KBO的大小范围从几公里到100多公里（60英里），发现距离范围从几个AU到100 AU以上，大部分在主柯伊伯带为40-42 AU。

KBO自身不发光：这些小的冰冷的物体仅反射来自太阳的光。因此，在较大距离上的检测偏向是极端的：如果将KBO移开10倍，它将变得微弱10,000倍。

而且由于物理定律，椭圆轨道上的KBO会将大部分时间都花在轨道最远的部分。因此，虽然在靠近太阳和明亮的椭圆形轨道上很容易找到KBO，但这些KBO花费的大部分时间都更加微弱且难以检测。

这意味着椭圆形轨道上的KBO尤其难以发现，尤其是总是离太阳相对较远的极端KBO。

迄今为止，仅发现了其中的几个，而使用当前的望远镜，我们只能在它们接近中心点时找到它们，这些中心点是在其轨道上与太阳最接近的点。

这导致了另一个观测偏差，这在历史上一直被许多KBO调查所忽略：太阳系每个部分的KBO只能在一年的某些时候被发现。地面望远镜还受季节天气的限制，在多云，多雨或多风的情况下，发现的可能性较小。

在银河系平面附近发现KBO的可能性也较小，那里有无数的恒星币使得很难在望远镜图像中找到微弱，冰冷的流浪者。

OSSOS之所以与众不同，是因为我们对发现中的这些偏见非常公开。并且由于我们对偏差有很好的了解，因此可以在消除这些偏差之后使用计算机模拟来重建柯伊伯带的真实形状。

OSSOS和DES发现的KBO沿许多方向运行。 （萨曼莎·劳勒/小行星中心数据库）

调整偏差

OSSOS发现了一些新的极端KBO，其中一半在受限区域之外，并且在统计上与统一分布保持一致。一项新研究（当前正在审查中）证实了OSSOS的非聚集发现。一个使用暗能量调查（DES）数据的天文学家团队发现了300多个没有轨道聚类的新KBO。

因此，现在有两项独立的调查-都仔细跟踪并报告了他们在发现独立的极端KBO集合方面的观察偏差-找不到聚类轨道的证据。

在OSSOS和DES之前发现的所有极端KBO都来自没有完全报告其方向偏差的调查。因此，我们不知道是否所有这些KBO都在太阳系的同一象限中发现，是因为它们实际上是受限的，还是在其他象限中没有进行足够深入的调查。

我们进行了额外的模拟，结果表明，如果仅使用一台望远镜在一个季节内进行观测，自然地，仅在太阳系的一个象限中会发现极端KBO。

进一步检验第九行星理论，我们详细研究了所有已知“极限” KBO的轨道，发现除了两个最高的中心KBO以外，所有其他现象都可以用已知的物理效应来解释。

这两个KBO都是异常值，但是我们先前对Kuiper带进行的详细计算机模拟（包括来自第九行星的引力作用）产生了一组“极端” KBO，其中心距从40 AU到100 AU以上。

这些模拟预测，应该有许多中心点的KBO与两个异常值一样大，但也有许多中心点较小的KBO，这应该更容易检测。为什么轨道发现不符合预测？答案可能是“第九行星”理论不支持详细的观察。

我们通过仔细的调查发现，发现了九号行星以外的KBO，而模拟结果表明，与九号行星存在时相比，柯伊伯带的轨道应该与我们观察到的轨道不同。

必须引用其他理论来解释高中心极端KBO，但是在科学文献中并不缺少提出的理论。

在神秘的外部太阳系中仍有许多美丽而令人惊讶的天体，但我不相信第九行星就是其中之一。

里贾纳大学天文学助理教授萨曼莎·劳勒（Samantha Lawler）。

本文是根据知识共享许可从The Conversation重新发布的。阅读原始文章。