太空与信号
太阳系远处还藏着第九行星吗？
海王星外有许多遥远的冰冷小天体。一些轨道排布让研究者猜想，也许还有一颗较大的行星在影响它们。它被暂称为「第九行星」，但我们还没有确认找到它。怎样把一个很有吸引力的猜想变成发现？
带着问题出发
这份案卷，哪里还没解开？
轨道线索是否需要一颗尚未发现的行星来解释？如果需要，它在哪里、沿哪条轨道运动？
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第九行星真的存在吗？
还缺的线索 还缺少可反复拍到、能量出运动轨迹的同一天体。轨道模拟提出了候选解释，发现仍需要望远镜证据。
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小天体轨道的特殊排布有多少来自观测偏差？
还缺的线索 望远镜不会以同样机会搜遍整个天空。需要把搜寻方向、亮度限制和新发现的小天体都放进统计比较。
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沿着下面的图片和记录，看看我们已经走到了哪一步。
第一步
看看这些线索
想一想，每条线索能帮我们回答哪个问题？
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线索来自已经发现的小天体
- 观察到了什么
- 有些遥远小天体的轨道方向呈现引人注意的排布。研究者用较大天体的引力来尝试解释。
- 它能说明什么
- 这些轨道是真正量到的线索，行星则是根据线索提出的一种解释。
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电脑能试出可能的轨道
- 观察到了什么
- 研究团队让电脑比较不同质量和轨道的假想行星，看哪种配置能产生相近的小天体运动。
- 它能说明什么
- 模型可以提出应去哪里找、找什么。它也必须接受后来发现的小天体的检验。
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望远镜也会漏看一些地方
- 观察到了什么
- 调查区域、天气和能看见的最暗亮度，会影响哪些小天体进入样本。
- 它能说明什么
- 比较轨道时要一起计算这些条件，避免把容易被看见的一组当成全部。
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发现需要连续的天空记录
- 观察到了什么
- 目前尚未确认第九行星。研究者仍在利用天空图像和新的调查寻找可能缓慢移动的目标。
- 它能说明什么
- 同一目标在不同日期的位置，可以帮助排除图像噪点并计算轨道。
把线索动起来看
留意画面里变了什么，也看看哪些地方还需要更多证据。
互动读图
轨道图里，哪些是模型的预测？
研究团队在 2019 年展示的轨道示意。黄线是假想第九行星的轨道，紫线和绿线分别展示模型中受到不同行星引力影响的小天体轨道。这是用于解释模型的图，行星尚未被确认。
1. 先找海王星
中心附近的红色小圈标出了海王星轨道。先找到它，再比较外围轨道的大致尺度。
2. 再看黄色大圈
黄线标的是假想第九行星在这套模型中的轨道。图上画出了位置，不等于在这个位置拍到了行星。
3. 比较小天体轨道
紫线和绿线展示模型中的不同小天体轨道。检验模型时，还要比较新观测与望远镜容易漏看的区域。
James Tuttle Keane／Caltech，模型示意图 · 素材出处
第二步
试着做判断
一张模拟图画出了第九行星的轨道，最合理的判断是什么？
点选一条，看看理由。
模拟图上画出来，就说明望远镜已经拍到。
再看看线索
模拟描述一种可能的情形。还要有同一天体在不同日期的观测。
可以据此提出搜寻方向，再用新观测检验。
这个判断有依据
预测给出了下一步怎么查。能否找到相符目标，才会继续改变我们对解释的判断。
只要暂时没找到，就可以排除所有可能轨道。
再看看线索
还要知道调查覆盖了哪里、能看到多暗的目标，才能说明排除了哪些可能。
第三步
写下调查结论
- 已经知道
- 遥远小天体的轨道提供了真实的动力学线索，目前尚未确认发现第九行星。
- 还在研究
- 轨道线索是否需要一颗尚未发现的行星来解释？如果需要，它在哪里、沿哪条轨道运动？
- 下一步怎么查
- 扩大天空搜寻范围，把新小天体加入分析，公开比较观测偏差，并对候选目标做连续拍摄。
线索从哪里来
资料核对日期 · 原文需联网