“第十大行星”

2016-08-02 00:37
大自然探索 2016年5期
关键词:天王星冥王星天文台

1894年,在皮克宁帮助下,美国波士顿富人洛威尔在美国亚利桑那州建立了洛威尔天文台。1906年,确信自己能破译天王星轨道之谜的洛威尔,开始了一项寻找某颗海外行星——“X行星”的大规模计划。X代表一种未知性,X行星在当时指的就是太阳系第九大行星。洛威尔寻找X行星的目的,是为了证明自己的科学信誉。在此之前,洛威尔因为相信火星表面的水道样地貌是火星人建造的运河,而被广泛耻笑。

洛威尔最初的搜寻聚焦于黄道面,即地球绕太阳公转的轨道平面,也是太阳在天球上的视路径所在的大圆,还是太阳系其他行星所在的平面。借助12厘米光学照相机,洛威尔用一块放大镜手动检验了超过200张的黄道面3小时曝光图像,但没有发现任何新行星。当时,冥王星位于黄道上方太远的地方,因此未被拍摄到。在重新检查自己预测的可能位置后,洛威尔于1914~1916年进行了第二次搜索。在他1915年发表的《一颗海外行星备忘录》中,洛威尔认为X行星的质量大约是地球的7倍,约为海王星的一半,与太阳的平均距离是43天文单位。他推测,与巨行星一样,X行星是一颗体积大、密度低、反射率高的天体,因此它亮得足以被发现。

此前,皮克宁曾在1908年宣布,通过分析天王星轨道的不规则特性,他已经发现了太阳系第九大行星存在的证据。他把这颗仍属猜想中的行星称为“O行星”,因为海王星的英语名称首字母是N,在英语字母表中N之后是O。他提出,O行星的轨道半径是51.9天文单位,轨道周期是373.5个地球年。然而,他在自己位于秘鲁的天文台拍摄的底片,却未显示出任何新行星存在的证据。一位英国天文学家证明,一旦把天王星的经度位移考虑进来,观测到的天王星轨道异常基本上就消失了。

尽管洛威尔与皮克宁的私交很好,他却对O行星的说法嗤之以鼻。他挖苦道:“O行星这个名字简直太合适了,因为它根本就不存在。”在这里,洛威尔故意把英语字母“O”与数字“0”混淆。而皮克宁不知道的是,在寻找O行星的过程中,美国威尔逊山天文台的科学家在1919年抓拍到了多幅图像,其中有4幅显示了冥王星,但当时这些天文学家自己却毫不知情。直到数年后,拍摄到冥王星的事情才为人所知。直到1932年,皮克宁一直坚持认为有多颗海外行星存在,他把它们称为P、Q、R、S、T、U星。然而,就连一颗这样的星也未被发现。

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