太阳系是否有第十颗大行星

太阳系是否有第十颗大行星

太阳系有没有第十颗大行星呢？长期以来天文学界争论不休。一些科学家为了论证和寻找这颗未知的星体，不惜耗费大量心血。不知道不等于不存在，有人已经迫不及待地称这一未知星体为“冥外行星”、或者“x行星”了。

目前人类已知太阳系有九大行星，按照它们同太阳的距离由近到远，这些大行星依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。其中，水星、金星、火星、木星和土星，都是人类的“老相识”。早在人类进入文明历史之前，这5颗星体就已经被长期观测了。至于地球，它的行星身份要到天文学有了突飞猛进的16世纪，才被正式确定。至此人们认识到，太阳系大行星家族共有6个成员。其他3个成员是人类在以后长达150年间逐一发现的，1781年发现天王星，1846年发现海王星，1930年发现冥王星。

太阳系里不断地“添丁进口”，这就提示人们：冥王星是否就是太阳系最远、最后一颗大行星呢？太阳系里是否还有未被发现的其他大行星呢？位次已经排到了“老九”，“第十颗”自然引起科学家们极大的探索兴趣。有人顺口称它“冥外行星”（冥王星之外的行星），有人意味深长地称它是“X行星”——X代表未知数，也是罗马数字中的“十”。

人们为什么对一颗尚未证实的行星那样津津乐道呢？如上所说，发现天王星、海王星和冥王星的过程本身，就是对大胆猜测和努力探索“第十大行星”的一个有力支持。

天王星由旅居英国的德国天文学家威廉·赫歇尔（1738～1822年）首先发现。威廉·赫歇尔自幼酷爱天文学，不到20岁就被迫到英国谋生。他和妹妹卡罗琳·赫歇尔利用业余时间磨制天文望远镜的镜片，并一点一点地加大望远镜的尺寸，用于窥探天上的奇观。1781年3月13日夜晚，赫歇尔和往常·样观天，发现星空某一角的恒星问有一个模糊的斑点。两天以后，他又注意到这个斑点已经显著地移动了。毫无疑问，它不是恒星。不过，赫歇尔没有想到它是当时科学界所不知道的新行星，还以为是一颗特殊的彗星。他给英国皇家学会递交的报告题目就是“一颗彗星的报告”。赫歇尔发现新“彗星”的消息很快传遍了整个欧洲，许多天文学家都来观测这颗彗星并计算它的轨道。但是，这颗彗星非常奇特，它既没有“彗发”，也没有“彗尾”，而且它的轨道也与一般的彗星不一样：不是那种扁长的椭圆形或抛物线形，而是接近正圆形。所以这不可能是彗星，分明是一颗行星。人们经过一段时间的观察，终于承认它是太阳系的成员，将它命名为“乌拉努斯”（IJranus，古希腊神话英雄。汉译“天王星”）。

天王星发现以后，科学家就开始着手进一步研究它的轨道。天王星的个子大，它的直径是地球的3.98倍，质量是地球的14.8倍，离开太阳的距离是地球与太阳距离的19.2倍，即28.7亿千米。人们发现，天王星运动的实际轨道，同根据理论计算出的牛顿轨道有一定的偏离。于是有人断言：在天王星的外围一定还有别的行星，正是它干扰了天王星的绕日运动。经过半个多世纪的探索研究、苦苦寻找，捷报终于传来。1846年8月，法国天文学家勒威耶发现了一颗新的大行星——海王星（Neptune，音译“尼普顿”，古罗马传说中的海神）；同年9月23日，勒威耶的同行好友、德国天文学家伽勒根据勒威耶的指点，在柏林天文台用望远镜观测到了这颗新星。

海王星的发现是猜想变为现实的一个成功例子，人类由此对太阳系的认识大大地扩展了，对发现新的大行星的信心也一下子提高了。因此，当天文学家们把实际观测到的海王星轨道和计算得出的运行轨道对比，同样发现了海王星的“越轨行为”时，有些天文学家表示，在海王星的外围一定还存在一颗没有发现的、离太阳更远的行星。在1879年，法国的弗拉马利翁在《大众天文学》一书中就曾说过：“海王星虽然是我们现今所知的最外边的一颗行星，但我们没有权力断定它的外边就没有别的行星。你以为一切都发现了吗？那真是绝顶的荒谬；这无异把有限的天边当作了世界的尽头。”

事实的确如此。随着时间的推移，关于天王星和海王星的观测资料越来越多，这两颗行星的实际运行轨道也愈来愈精确。与此同时，人们越来越强烈地，感觉到，仅用太阳系内已知天体的影响还解释不了这两颗行星的运动。但是应该被发现的那颗“新星”迟迟不肯露面。要知道，在浩瀚星空中找到一颗毫不出众的陌生行星，该是多么的困难！因此，这项工作在19世纪末叶没有取得任何的进展。

困难没有使天文学家气馁。20世纪初，海王星外存在一颗足够大的“海外行星”的意见，已经在天文学界比较普遍。1915年，美国天文学家洛韦尔（他确信“火星人”的存在）发表“关于海外行星的报告”的论文。但是人们并没有在他指出的天区（黄经84度）找到新星。在1930年2月18日，洛韦尔天文台的美国天文学家汤博在检查双子座一张照片时，终于找到了这颗行星。19日、20日，通过连续观测，汤博确信它就是太阳系第九大行星。他还估计，这颗新星在海王星以外大约16亿千米，距离太阳46亿千米。后来这颗行星被正式命名为“普鲁通”（古希腊神话中的冥王）。

但是，新的问题接踵而至。冥王星就是那颗导致天王星和海王星运动发生偏离的行星吗？

从20纪中叶起，电子计算机广泛应用于天文学研究。它们既被用于修正观测资料，也被用于改进轨道理论。结果发现，要说明天王星和海王星运动，冥王星的质量必须达到地球质量的十分之一。1978年，美国天文学家克里斯蒂在冥王星周围发现了一颗冥卫星，由此精确确定出冥王星——冥卫系统的总质量只有0.0022个地球质量那么大，即只有上述要求质量的四十五分之一。

这样看来，冥王星显然不是那颗“作怪”的行星！它的质量太小，根本不足以对天王星和海王星的运动造成观测到的巨大的摄动。去发现第十颗大行星——“X行星”，就这样被提到日程中来。

早在1943年，汤博在黄道附近一个很宽的天区内搜寻时就认为，在离日距离120天文单位（1个天文单位是1.5亿千米）以内不会再有比地球更大的行星。现在，人们完全可以不借助于已知行星的偏移来寻找新的行星，而直接借助于更先进的工具——空间探测器就可以了。20世纪70年代，人们向太阳系外层空间先后发射了4艘空间探测器。“先驱者”10号和11号是最早发射的。根据两艘探测器发回的材料，人们没有找到有关第十颗行星存在的证据。后来，美国又发射了“旅行者”1号和2号空间探测器。遗憾的是，这两艘探测器同“先驱者”11号飞行的方向是一致的，因而也没有提供第十颗行星存在的任何信息。但是，这并未使天文学探索的脚步有任何停顿。

美国海军天文台的天文学家罗伯特·哈林顿，仍试图利用偏移来确定第十颗行星的位置。1978年，他提出关于第十颗太阳行星的比较系统的说法。他经过研究认为，这颗行星的质量是地球的2～3倍，比地球大，比天王星和海王星小。它的距离非常遥远，离太阳平均距离大约150亿千米，单轨道运行需要1千年。这颗行星因为轨道长，所以变化大，近日点为90亿千米，远日点为210亿千米。这颗行星曾经在18世纪末到达近日点，而现在正远离我们而行。它的轨道与太阳系平面的倾角为30度，位于南部天空，可能在南十字星座附近的半人马星座。

哈林顿还对这颗行星的形成进行了分析。他认为，这颗行星在很久以前曾与海王星相撞过。当时，海王星的两颗卫星以及冥王星都以正常的圆形轨道绕海王星运转。由于两颗行星的相撞，颠倒了“海卫一”的轨道，使它绕海王星逆行；碰撞还拉长了“海卫二”的轨道，使它沿着极扁的轨道运行；同时，撞击还把冥王星从海王星那里“抛”了出来，使其实现“独立”，并晋级升格为绕太阳运行的大行星。

自从哈林顿公布有关第十颗行星的预言，后来又出现了两种不同的预言。一是美国亚拉巴马州的康利·鲍威尔，他认为第十颗行星的位置应该在室女宫，其质量比地球小，与太阳距离跟冥王星差不多。巴西天文学家罗德尼·戈梅斯和西尔维奥·费拉兹一梅洛认为，这颗行星可能位于巨蟹宫或双子宫。

但是，流行的另一观点认为，太阳系里压根儿就不再有什么“未知行星”。天王星和海王星的运动偏离是可以另辟蹊径予以说明的。譬如说彗星总体质量可能大到足以产生同样的效果；在海王星不远处，可能有一个小黑洞；引力定律本身需要修改，等等。有人甚至干脆否认天王星和海王星的运动有真实的偏离，他们认为过去总说有“偏离”，那实际上是人们的观测资料不精确的缘故。

太阳系里是否存在第十颗大行星——X行星，到目前还是一个不解之谜。自天王星发现后，也许真如俗话说的，有再一、再二，没有再三、再四。但不少人希望仍是有的，因为天体力学证明，即使有颗行星位于离太阳600个天文单位处，它仍可能是太阳系的成员，只不过随着距离的增大，搜寻新的大行星是越来越困难了。

科学的历史告诉人们：科学的猜测和预见固然必不可少，但一切科学发现都有一个共性——它必须有确实可靠的证据，有铁证如山的事实。的确也有人煞有介事地宣称自己确实“发现”了冥外行星，但最后还是经不起科学的验证，最终被否定了。