奇怪的事情正在我们太阳系的外围发生。一个质量高达地球十倍的物体正在将其他物体拉向它。它是一颗行星，还是别的什么？
西瓦尔·洛厄尔
西瓦尔·洛厄尔这位 19 世纪的旅行作家和商人 - 非常富有，常年留着小胡子，经常穿着清爽的三件套西装——他读过一本关于火星的书，并在此基础上决定成为一名天文学家。在接下来的几十年里，他提出了许多疯狂的主张。
首先，他确信火星人的存在，并认为他已经找到了他们（他并没有）。其他人记录了穿越地球的奇怪线条，洛厄尔认为这些是运河，是垂死的文明最后一次尝试从极地冰盖中取水的尝试。他用他的财富建造了一个完整的天文台，只是为了看得更清楚。它原来是一种错觉，通过低质量的望远镜观察时通过在火星山和凹坑创建。
洛厄尔还相信金星有辐条——在他的笔记中可以看到从它的中心发出的蜘蛛线（它并没有）。虽然他的助手们试图找到他们，但似乎只有他才能看到这个意想不到的细节。当他通过望远镜观察时，发现在假设它们是他自己眼中的虹膜投射的阴影。
但最重要的是，洛厄尔决心在我们的太阳系中找到第九颗行星——一个假设的“X 行星”，当时人们认为它是距离太阳最远的行星的流氓轨道的原因。蓝冰巨星天王星和海王星。尽管他从未关注过这个幽灵般的庞然大物，但这项任务消耗了他生命的最后十年——在几次精神崩溃之后，他去世，享年 61 岁。
他几乎不知道，到 2021 年，搜索仍将继续进行。
虚假的踪迹
洛厄尔没有被自己的死亡所吓倒，他在遗嘱中为寻找 X 行星的事业留下了 100 万美元。因此，在与他的遗孀康斯坦斯·洛厄尔 (Constance Lowell) 进行了一场涉及法律斗争的短暂插曲之后，他的天文台一直在寻找。
仅仅 14 年后的 1930 年 2 月 18 日，一位年轻的天文学家在观察两张满天星斗的天空照片时，注意到其中有一个斑点。那是一个很小的世界。他找到了冥王星——有一段时间被认为是难以捉摸的行星 X。
唉，本来就不是这样。很快，科学家们意识到这不可能是洛厄尔所寻找的——它几乎不足以将海王星和天王星从它们应有的位置拉开。冥王星只是一个偶然的闯入者，恰好在该地区。
对行星 X 的最后一次打击发生在 1989 年，当时航海者 2 号宇宙飞船掠过海王星，发现它比任何人最初想象的都要轻一些。考虑到这一点，最终一位美国宇航局科学家计算出外行星的轨道一直是合理的。洛厄尔发起了一次从未需要的搜查。
但就在隐藏行星的概念被扼杀之际，它的复活也奠定了基础。
据美国宇航局称，1992 年，两位“顽强地扫描天空以寻找海王星以外的暗淡天体”的天文学家发现了柯伊伯带。这个由冷冻天体构成的宇宙甜甜圈，刚好超出海王星的轨道，是太阳系中最大的特征之一。它是如此巨大，据信它包含数十万个直径超过 100 公里（62 英里）的物体，以及多达一万亿颗彗星。
很快，科学家们意识到冥王星不太可能是太阳系外围唯一的大型天体——并开始质疑它是否真的是一颗行星。然后他们发现了“Sedna”（大约是冥王星大小的 40%）、“Quaoar”（大约是冥王星大小的一半）和“厄里斯”（几乎与冥王星大小相同）。很明显，天文学家需要一个新的定义。
2006年，国际天文*联学**合会投票决定将冥王星和新来者一起降为“矮行星”。迈克布朗是加州理工学院行星天文学教授，他领导了确定厄里斯的团队，他自称为“杀死冥王星的人”，直到今天。第九颗行星不复存在。
幽灵般的签名
同时，这些天体的发现为寻找隐藏行星提供了新的重大线索。
事实证明，塞德娜并没有按照每个人预期的方式移动——从柯伊伯带内部追踪围绕太阳的椭圆环。取而代之的是，这颗矮行星采取了一条奇怪而出乎意料的路径，从距太阳系中心仅 76 个地球-太阳距离（大约 110 亿千米/70 亿英里）摆动到 900 多个（大约 1350 亿公里/840 亿英里） ）。它的轨道是如此曲折，需要 11,000 年的时间才能完成——上一次 Sedna 处于当前位置时，人类才刚刚发明了农业。就好像有什么东西在拉着 Sedna 并把它拖走。
在我们的太阳系中加入一个假设的新成员——但不是像以前想象的那样。2016 年，杀死冥王星的迈克·布朗和他的同事康斯坦丁·巴蒂金（也是加州理工学院的行星科学教授）共同撰写了一篇论文，提出了一颗巨大的行星，其大小是地球的 5 到 10 倍。
他们的想法来自观察到 Sedna 并不是唯一不合适的物体。其他六个人也加入了它，他们都被拉向同一个方向。还有其他线索，例如每个都在其轴上以完全相同的方向倾斜的事实。两人计算出，所有六个物体都被拉向完全相同的方向，同时倾斜的概率仅为 0.007%。
“我们认为'这很有趣——这怎么可能？'”巴蒂金说。“这是非常了不起的，因为这样的星团，如果在足够长的时间内单独存在，就会因为与行星引力的相互作用而分散。”
相反，他们提出九号行星在我们太阳系的外围留下了它幽灵般的印记，它的引力扭曲了它周围物体的轨道。几年过去了，符合偏心轨道模式和倾斜度的物体数量不断增加，“我们现在总共有大约 19 个，”巴蒂金说。
虽然还没有人看到这颗假想的行星，但可以推断出数量惊人的行星。与柯伊伯带以外的其他天体一样，新九号行星的轨道会如此扭曲，预计其最远距离将是最近距离的两倍——大约是太阳到地球距离（900 亿）的600 倍。公里/560 亿英里），对比 300（450 亿公里/280 亿英里）。科学家们还对其美学进行了猜测——冰冷的，有一个坚固的核心，就像天王星或海王星。
然后还有一个棘手的问题，即
最初可能来自哪里。到目前为止，主要有三个想法。一是它在它目前藏身的地方形成，Batygin认为这相对不太可能，因为这需要早期的太阳系延伸到它遥远的避难所。
还有一个有趣的建议是，第九颗行星实际上是一个外星冒名顶替者，这是很久以前太阳还在它诞生的星团时从另一颗恒星那里偷来的物体。“这样一个故事的问题在于，你很有可能在下一次遭遇时失去这个星球，”巴蒂金说。“因此，从统计上讲，该模型遇到了麻烦。”
然后是巴蒂金的个人最爱，他承认这也“不是一个完整的扣篮”。在这种情况下，行星形成时离太阳更近，当时太阳系处于早期阶段，行星刚刚开始从周围的气体和尘埃中聚结。“在被木星或土星驱散之前，它有点悬在巨行星形成区域周围，随后经过的恒星改变了它的轨道，”他说。
一个不起眼的藏身之处
当然，这一切都引出了一个显而易见的问题——如果第九行星真的存在，为什么没有人看到它？
“在我开始与迈克一起使用望远镜观察之前，我并没有特别强烈地意识到寻找第九行星的难度，”巴蒂金说。“搜索如此艰难的原因是因为大多数天文调查都没有寻找任何东西。”
例如，天文学家通常会寻找一类物体，例如特定种类的行星。即使它们很少见，如果您调查足够广阔的空间，您也可能会发现一些东西。但是追捕一个特定的物体，比如第九行星，则是完全不同的练习。“只有一小部分天空有它，”巴蒂金说，他解释说，另一个因素是预订时间段以使用正确类型的望远镜的挑战略显平淡。
“真的，目前唯一能找到第九行星的游戏就是斯巴鲁望远镜，”巴蒂金说。这座 820 米高的庞然大物——位于夏威夷莫纳基亚休眠火山的顶峰——甚至能够捕捉到遥远天体的微弱光线。这是理想的，因为这颗阴暗的行星离太阳很远，不太可能反射太多来自太阳的光。
“我们只有一台机器可以使用，而且我们一年可能有三个晚上使用它，”巴特金说，他上周刚从望远镜上运行了三个晚上。“好消息是维拉鲁宾望远镜将在未来几年内上线，他们可能会找到它。” 这台目前在智利建造的下一代望远镜将每隔几个晚上系统地扫描天空——拍摄整个可用视图，以调查其内容。
一个有趣的选择
然而，有一种几乎令人发指的奇特情况，在这种情况下，这颗行星永远不会以这种方式被发现——它可能根本不是一颗行星，而是一个黑洞。
“所有关于存在物体的证据都是引力，”芝加哥伊利诺伊大学物理学教授詹姆斯·昂温和都灵大学的博士后研究员 Jakub Scholtz 说，他首先提出了这个想法。Unwin 说，虽然我们最熟悉行星施加强大引力的想法，但“还有其他东西可以产生它，这些东西更奇特”。
九号行星的一些合理替代品包括一个超浓缩暗物质小球，或一个原始黑洞。由于黑洞是宇宙中密度最大的天体之一，Unwin 解释说，后者完全有可能扭曲外太阳系中遥远天体的轨道。
我们最熟悉的黑洞往往包括“恒星”黑洞，其质量至少是我们太阳质量的三倍，以及“超大质量”黑洞，其质量是太阳质量的数百万或数十亿倍, 前者是由垂死的恒星向自身坍缩而产生的，而后者则更加神秘——可能是从内爆的巨大恒星开始，然后通过吞噬周围的一切，包括其他黑洞，逐渐积累越来越多的质量。
原始黑洞是不同的。它们从未被观察到，但被认为起源于大爆炸第一秒形成的热能量和物质雾。在这种不均匀的环境中，宇宙的某些部分可能变得如此密集，它们被压缩成与行星质量相同的微小口袋。
Unwin 指出，黑洞由恒星形成的可能性为零，因为它们保持着强大的引力——它只是集中了。即使是最小的恒星黑洞，其质量也是我们太阳的三倍，所以这就像至少有三个额外的太阳拉着我们太阳系中的行星一样。简而言之，我们肯定会注意到。
然而，Unwin 和 Scholtz 说它可能是一个原始黑洞，因为它们被认为要小得多。“因为这些东西是在宇宙的早期阶段诞生的，所以它们形成的密集区域可能特别小，”肖尔茨说。“因此，最终形成的这个黑洞中包含的质量可能比一颗恒星少得多——它们甚至可能只有几磅，就像一块岩石。” 这更符合第九行星的预测质量，它被认为相当于多达十个地球。
它会是什么样子？我们应该担心吗？这会比发现行星更令人兴奋吗？
首先，即使是原始黑洞也足够密集，没有光可以逃逸。它们是最真实的黑色。这意味着这个不会出现在目前存在的任何类型的望远镜上。如果你直视它，它存在的唯一线索就是一片空白——夜空中星星毯中的一个小缝隙。
这给我们带来了真正的障碍。虽然这个黑洞的质量将与提议的第九行星的质量相同——最多是地球的 10 倍——但它会被压缩成大约一个橙色大小的体积。找到它需要一些独创性。
到目前为止，建议包括寻找物体落入黑洞时发出的伽马射线，或者释放数百个微型航天器的星座，如果我们幸运的话，它们可能会经过足够近的距离，以便它们被拉向它，并以可检测的量加速。
由于神秘的引力来自太阳系最远的地方，探测器必须通过地球激光阵列发送，这可以将它们推进到光速的 20%。如果他们走得再慢一点，他们可能需要数百年的时间才能到达——这个实验自然会远远超出人类的一生。
碰巧的是，这些未来派航天器已经在为另一项雄心勃勃的任务——突破性摄星计划而开发，该计划旨在将它们送往 4.37 光年外的半人马座阿尔法星系统。
如果我们要发现一个潜伏的黑洞，而不是一颗寒冷的行星，Unwin 说没有必要恐慌。“在我们银河系的中心有一个超大质量黑洞，”他说。“但我们并不担心我们的太阳系会掉入其中，因为我们正处于围绕它的稳定轨道上。” 因此，虽然原始黑洞会吸走其路径上的任何东西，但这不会包括地球，它与其他内行星一样永远不会靠近。
“它不像真空吸尘器，”Unwin 说。他解释说，从地球上任何人的角度来看，在太阳系中有一个未被发现的黑洞与在那里有一颗隐藏的行星没有什么不同。
但是，虽然恒星黑洞和原始黑洞本质上是相同的，但后者从未被发现或研究过——而且规模的差异预计会导致一些奇怪的现象。“我会说小黑洞发生的事情比大黑洞发生的事情更有趣，”肖尔茨说。一个例子是“意大利面化”的恰当命名过程，这通常由一个宇航员冒险太靠近黑洞的事件视界（光无法逃脱的点）并头朝下坠落的寓言来说明。虽然她的头和脚相距只有几米，但作用在它们身上的重力差异却是如此之大，她会像意大利面条一样被拉长。
有趣的是，黑洞越小，效果应该更显着。肖尔茨解释说，这完全是关于相对距离——如果你有两米高，并且你正从距离原始黑洞中心一米的事件视界坠落，相比之下，你的头和脚的位置之间的差异更大到黑洞的大小。这意味着与掉入一百万英里宽的恒星相比，你会被拉得更远。
“因此，特别的是，它们更有趣，”Scholtz 说。意大利面化已经通过望远镜观察到，当一颗恒星离地球 2.15 亿光年的恒星黑洞太近时，它被撕裂了（没有宇航员受到伤害）。但是，如果我们自己的太阳系中有一个原始黑洞，它将为天体物理学家提供近距离研究这种行为以及许多其他行为的机会。
那么，巴蒂金对寻找已久的第九颗行星实际上可能是一个黑洞的可能性有什么看法呢？“这是一个创造性的想法，我们甚至不能限制它的成分是什么，”他说。“我想也许这只是我自己的偏见，作为一名行星科学教授，但行星更常见一点……”
虽然 Unwin 和 Scholtz 正在寻找一个原始黑洞进行实验，但 Batygin 也同样热衷于一颗巨大的行星——理由是整个银河系中最常见的类型是那些质量与第九行星大致相同的类型。
“与此同时，大多数围绕类太阳恒星运行的系外行星都在这个奇怪的范围内，比地球大，但比海王星和天王星小得多，”他说。如果科学家们确实找到了这颗失踪的行星，那将是他们最接近了解银河系其他地方行星的窗口。
只有时间会证明最新的任务是否会比洛厄尔的更成功。但是 Batygin 相信他们的任务完全不同。“所有的提议在他们似乎试图解释的数据以及他们用来解释它的机制方面都非常不同，”他说。
不管怎样，寻找传说中的第九颗行星已经帮助改变了我们对太阳系的理解。谁知道在狩猎结束之前我们还会发现什么。