第九颗行星可能是海市蜃楼

　　大约四年前，当安-玛丽·马迪根第一次遇到可能有一颗未被发现的巨大行星潜伏在冥王星轨道之外的想法时，她感到兴奋但又心存疑虑。

这种世界的证据过去是——现在仍然是——间接的:已知太阳系外围小物体轨道的奇怪模式。

　　“九号行星”(冥王星不再计入太阳系的行星总数)的支持者说，这种模式可能是由那个世界巨大的重力影响产生的。

但是现在在科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家马迪根想知道，其他一些更平淡无奇的解释是否足够。

当时，她正在研究当恒星围绕超大质量黑洞旋转时，它们是如何相互挤压进入不同的轨道的。

她认为她的工作没有理由不能适用于围绕太阳运行的更小的物体。

　　今天，从这些温和的开端开始，马迪根和她的几个合作者发展了一个完全不同的理论来解释太阳系外的奇异性:一个扩散的、蔓延的(到目前为止基本上是假设的)冰状碎片盘的“集体引力”可能会改变我们很容易看到的遥远物体的轨道，其方式类似于一颗大行星的效果。

这样一个圆盘将由数百万个小天体组成，其中大部分是太阳系形成时遗留下来的。

“我们正在做的是考虑所有这些小天体之间的重力，”马迪根说。

"包括那些重力证明是非常重要的."她坚持认为，如果假定的圆盘拥有足够的质量——是地球质量的几倍——超过十亿年左右，其组成成员之间的微小引力相互作用就能以第九行星所解释的方式塑造跨冥王星的外太阳系。

　　这种效果有点像谚语所说的蝴蝶拍打翅膀，最终引发一场遥远的风暴。

马迪根和她的研究生亚历山大·兹德里克现在已经在预印本服务器arXiv.org上发布的两项新研究中提出了他们的理论。

在一份提交给《天文学杂志》的报告中，他们展示了集体引力如何产生在大约12个物体中看到的相同类型的倾斜和聚集轨道，这些物体的距离是地球和太阳之间距离的250倍——其他人将这一观察归因于一个可能的行星九。

　　在《天体物理学杂志快报》正在评论的另一篇论文中，他们认为，如果有足够的时间，集体引力还可以解释在遥远轨道上的某些物体在绕着太阳旋转时会如何移动，这也被认为是一颗看不见的行星的证据。

从马迪根和她的团队的这项工作中，一个太阳系似是而非的历史的替代图景开始浮现。

在早期，木星、土星、天王星和海王星在紧密有序的轨道上结合在一起，离我们的恒星更近一些，但由于引力的相互作用，恒星后来才向外迁移。

　　那时候，那些世界被一大群残余的碎片包围着，这些碎片从未找到通向行星的路——这些冰冷的物体最终被这些巨大的行星踢到了外面。

大多数人被排斥在马迪根所说的今天冥王星之外的“原始分散盘”之外。

她还表示，磁盘中的质量可能比其他研究人员通常认为的要大得多。

冰冷的物体被推进远离圆形轨道的环形轨道，构成了一个不稳定的系统——就像一个摇摇晃晃、摇摇欲坠的陀螺。

这个系统施加了重力效应，同时它逐渐稳定下来，形成一个更稳定的结构，一些轨道共享相似的平面和方向。

　　当然，这种结构本质上反映了人们对一颗未被发现的大型外行星隐藏引力手的预期。

“集体重力能给你所有关键的观察特征，这意味着你不需要任何新的东西。

马迪根说，我认为奥卡姆剃刀会让你相信这是比“第九行星”更简单的解决方案。

加州理工学院的天体物理学家迈克·布朗和康斯坦丁·巴特金自2016年初发表了一份关于这个问题的轰动性研究报告以来，一直是九号行星假说的两个最重要的支持者，他们也一直在为世界的存在磨砺自己的论点。

　　为了与最新的观察结果相匹配，研究人员认为九号行星的质量必须是地球质量的5到10倍，其位置必须是我们星球离太阳距离的400到800倍——比他们最初提出的要稍微小一点，更近一点。

巴特金说，他对马迪根关于一个遥远的碎片环的想法很感兴趣。

但是他认为这不是太阳系的样子。

“如果有这样一个环停在离我们太阳很远的[]，你在早期就碰到了它的稳定性问题。