太阳系可能还存在未被发现的行星吗?

安夕萌mdj

脑洞一下，如果真滴存在像木星一样大的尼比鲁行星，那么我们借助万有引力的规则应该不能建立今天的行星轨道轨迹呀，，鄙人文盲，小白看了科幻小说的解说心血来潮，求告知？

一生和尚尚iu

理论上来说是有可能的，而且也有点眉目。
2003年，加州理工大学的麦克·布朗团队（包括Chad Trujillo和David Rabinowitz，麦克·布朗就是后来把冥王星踢出九大行星的那位大佬）发现了直径约1000公里的矮行星Sedna，不仅轨道极其椭圆，而且距离太阳很远，即使是近日点也远远大于冥王星到太阳的距离了，当时的人们以为Sedna是一个另类。



粉色是冥王星的轨道，白色是Sedna的轨道。来源：维基/Tomruen

然而到了2012年，Trujillo又和Sheppard合作发现了直径500公里左右，轨道也一样奇特的2012 VP113。还进一步发现，Sedna和2012 VP113的轨道在近日点附近有聚拢趋势，这一成果于2014年发表于《自然》杂志[1]。



Sedna和2012 VP113的轨道。来源：TPS [2]

这一发现意味着这两个天体可能受到了某种“拉力”的影响，而Trujillo和Sheppard可能是最早意识到外太阳系可能有个尚未发现的巨大天体存在的团队。  再然后，到了2016年，Batygin和布朗[3]一口气分析了6颗海王星外大天体的轨道——Sedna，2004 VN112，2007 TG422，2010 GB174，2012 VP113，2013 RFS98…然后发现，这6个大天体也并没有完全在“乱飞”，还是在近日点附近有聚拢趋势——这就不太可能是巧合了。



图：6颗海王星外大天体的轨道在其中一个近日点有明显的聚拢趋势，这被认为是尚未被发现的“第九大行星”的影响，由此推测的第九大行星的轨道如虚线所示。来源：维基

于是他们放胆推测，可能是一个之前未被发现的遥远的巨行星的引力在影响这些天体的轨道——这个行星被称为Planet X或者Planet Nine，也就是“第九大行星”。Batygin和布朗团队通过估算认为：
Planet X质量约有10 个地球质量，平均距离约为海王星到太阳的20倍，轨道周期约1-2万年。  




Planet X的艺术假想图。因为其实我们对它的样子一无所知，所以完全就是瞎画的。来源：Caltech/R. Hurt (IPAC) [4]

但这只是理论上的存在而已。
反正但直到现在，还没有谁真的找到这颗传说中的Planet X…

反正也还没找到，于是也有天文学家提出可能这个“质量块”根本就不是什么行星，也可能是个黑洞啊~这一结果发表于2020年7月的PRL。


如果是黑洞的话，会是个多大的黑洞？用A4纸打印这张图的话，就黑球这么大。



这张图是这篇论文的预印版里的，正式发表的版本里似乎没了…

另一边，虽然没找到第九大行星，但在寻找第九大行星的过程中，天文学家们确实发现了不少好玩的。

2016年3月，迈克·布朗团队宣布新发现了一颗海王星外天体uo3L91（也叫2013 SY99），轨道依然有聚拢趋势。  



2016-17年期间，当Sheppard团队（包括Tholen和Trujillo）在Planet X可能出现的区域里搜寻的时候，意外发现木星刚好也在他们的搜寻范围附近，于是他们顺便搜寻了一下木星的新卫星，然后，一下子发现了12个[5]…把木星卫星的数目刷新到了79颗…



新发现的12颗木星不规则卫星分布，注意新发现的Valetudo是以字母o结尾的，用于表明它是木星的不规则卫星中轨道特立独行的一类。来源：卡耐基科学研究所/Molar Candanosa[5]

今年10月，Sheppard团队宣布新发现了一颗距离太阳约80个天文单位(AU)（1个天文单位相当于1个平均日地距离）的小天体2015TG387，轨道也有聚拢趋势…这颗天体昵称“The Goblin”（哥布林，一种传说中的鬼怪），因为它第一次被观测到是在快到万圣节的时候[6]。



哥布林的轨道非常椭圆，远日点距离太阳将会有2300个天文单位。来源：卡耐基科学研究所/Molar Candanosa、Scott Sheppard[6]

2018年底，Sheppard团队又宣布新发现了一颗天体2018 VG18[7]。这颗天体直径约500 公里， 唯一的独特之处在于它特别远——距离太阳约120个天文单位——是截止当时人类发现的，位于太阳系中的，距离太阳最远的天体。



2018 VG18的发现，注意动的那个小点。来源：Scott S. Sheppard/David Tholen[7]

如果你对120个天文单位没啥概念的话…冥王星目前的位置大约是34个天文单位，柯伊伯带大致位于30-50个天文单位范围，而之前发现的最远的天体，则是麦克·布朗团队2005年发现的阋神星，约有96个天文单位。也正因为如此，Sheppard小组给2018 VG18取了个昵称叫“Farout”…可能可以翻译成…“遥遥”？



2018 VG18 “遥遥”和其他一些太阳系天体位置的比较图。来源：卡耐基科学研究所[7]

不过要强调的一点是，这里的“最远”既不是指近日点距离也不是远日点距离，而是被观测到的时候的距离。事实上，远日点距离超过1000个天文单位的天体也已经发现了不少了。

别说，这颗传说中的第九大行星还真是个宝藏之星——
直教人寻寻觅觅，却收之桑榆。


参考

[1] Trujillo, C. A.,& Sheppard, S. S. (2014). A Sedna-like body with a perihelion of 80astronomical units. Nature, 507(7493), 471.
[2] http://www.planetary.org/multimedia/space-images/charts/orbits-of-pluto-eris-sednas.html
[3] Batygin, K.,& Brown, M. E. (2016). Evidence for a distant giant planet in the solar system. The Astronomical Journal, 151(2), 22.
[4] https://solarsystem.nasa.gov/planets/hypothetical-planet-x/in-depth/
[5] https://carnegiescience.edu/node/2367
[6] https://carnegiescience.edu/news/new-extremely-distant-solar-system-object-found-during-hunt-planet-x
[7] https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-voyager-2-probe-enters-interstellar-space

天亮再走己

根据木星边沿的异常，还有柯伊伯带中六个小行星的运动轨道拥有相同的倾角，科学家推断，太阳系还存在一颗质量大约是地球10倍的小星星，存在的概率是99.993%，但是，根据这颗星星的轨道位置推算，怎么也找不到这颗星星，根据霍金原初黑洞理论，有科学家认为，应该是一颗橄榄果大小的原初黑洞，这样，这颗星星是不会被观测到的。除此之外，太阳系更远的地带还有没有其他星星未被发现？没有确切的答案，但是，称不上星星的陨石、远轨道小彗星应该还有。

甜心猫舍

1.柯伊伯带存在行星的概率是比较大的，还有天文学家根据六颗已知柯伊伯带行星的轨道，提出了支持第九行星存在的证据。


百度百科相关词条编辑还可以，题主有兴趣不妨一读。
第九大行星_百度百科2.目前依旧存在柯伊伯带行星存在一锤定音的证据。上面的科普通讯，如果用日常生活比喻，充其量是发现了形似兔子脚印的痕迹，距离证明某片树林里存在兔子这一命题还有相当距离。
3.柯伊伯带行星的亮度必然不高，目前巡天系统已经比较发达，新发现的彗星小行星的亮度普遍亮度在17等以上，22-23等被发现也屡见不鲜。如果有木星这样的巨大行星，不说引力效应，单单亮度可能就超过了目前望远镜的阈值，不太可能会在一轮一轮的巡天中总是成为漏网之鱼。
PS 第一条报道中，柯伊伯带行星的质量为推断为5个地球左右。

安桐AnnTong

八大行星这类的大行星没有了，但是像冥王星、阋神星这类的柯伊伯带矮行星还有很多很多，没有全部发现是很正常的。
它们不发光，不辐射，仅靠那一点点反光。
而且柯伊伯带的范围还比内轨道的大得多，不只在黄道平面内，纵深还扩大了10倍，50到500天文单位。想找全里面有多少较大的矮行星难度实在太大，藏着比冥王星大的行星可能性非常高。