第九行星还是 X 行星：太阳系边缘隐藏世界的证据

一个挥之不去的引力谜题

每隔几年，一个古老的想法就会重新成为新闻焦点：在海王星之外很远的地方，有另一颗行星隐藏在黑暗之中。每一代人给它起的名字都不一样。20 世纪初，天文学家称它为 X 行星（Planet X）。如今，最主流的版本叫作 第九行星（Planet Nine）。但其核心前提并没有真正改变：某个我们看不见的东西，似乎正在拉扯着我们看得见的东西。

第九行星是否真的存在，是现代天文学中一个低调却影响深远的未解之谜。如果它是真的，那么我们的太阳系地图就是错的。如果它不存在，外太阳系冰质天体的奇异轨道仍然需要一个解释，而这个解释本身也将教会我们一些尚不知道的东西。

故事真正的起点

经典的 X 行星搜寻是 Percival Lowell 的执念。他坚信天王星和海王星轨道上的微小摆动，指向它们之外一颗尚未被发现的巨行星。这场搜寻几乎是意外地促成了 Clyde Tombaugh 在 1930 年发现冥王星。有一段时间，冥王星就是 X 行星。后来，更精确的质量测量结果出炉，冥王星被证明非常小；而 1989 年旅行者 2 号（Voyager 2）飞掠海王星，又修正了巨行星的质量。Lowell 苦苦追寻的那些“摆动”就这样悄然消失了。

故事本该就此结束。然而，一个新的故事开始了。

开启现代第九行星设想的轨道聚集

2014 年，天文学家 Chad Trujillo 和 Scott Sheppard 指出柯伊伯带中少数几个极其遥远的天体有些古怪：它们的轨道看起来排列得过于整齐。两年后，加州理工学院（Caltech）的 Konstantin Batygin 和 Mike Brown 将这一观测转化为一个具体的预测。他们认为，这种排列并非随机，而是一颗看不见的大型行星留下的指纹。这颗行星的质量约为地球的五到十倍，运行在一条被极度拉长的轨道上，距离太阳比我们远数百倍。

正是这些具体的论断，让第九行星成为一个值得检验的有趣假说：

它应该是一颗超级地球或迷你海王星，大到足以“牧养”最遥远的柯伊伯带天体的轨道。
它的轨道应该高度椭圆，与太阳的平均距离在 400 到 800 个天文单位之间。
它的轨道面应相对于其他行星共享的平面倾斜约 15 到 25 度。
它应该极其寒冷、极其暗淡，但又不至于暗到下一代巡天观测都无法发现。

最后一点正是这场争论并非纯粹哲学思辨的原因。第九行星如果存在，就是可以被发现的。它不是黑洞，也不是什么五维幽灵。它是一个巨大而黑暗的球体，只反射极少量的阳光，而望远镜终于强大到足以去寻找这样一颗行星了。

第九行星还是 X 行星，人们为何会混淆

在新闻标题中，这两个名字经常被混用，这很可惜，因为它们的含义略有不同。

X 行星 是一个古老而笼统的术语。历史上，它仅仅意味着“我们尚未发现的下一颗行星”。每当有人声称在海王星之外探测到一个神秘世界，小报都会称之为 X 行星。
第九行星 是一个附带具体数据的现代假说。它是 X 行星的一个特定候选者。

每当你看到一条病毒式传播的帖子声称“NASA 已确认 X 行星”，诚实的回答是：没有人确认过任何东西。有一个得到真正天文学家支持的假说，也有一场正在进行的搜寻。目前为止，仅此而已。

证据究竟显示了什么

有三条相互独立的证据让这一假说得以延续。

1. 轨道聚集。 极端海王星外天体，也就是那些近日点仍远在海王星之外的天体，似乎并没有指向随机的方向。它们的轨道在空间中有一个共同的优先取向。这恰恰是一个遥远的大质量天体在数十亿年间会造成的结果。

2. 外带的倾斜。 其中一些遥远天体的轨道几乎垂直于行星所在的平面。这很难偶然产生。而一颗位于倾斜轨道上的大型隐藏行星，是实现这一点最简洁的方式之一。

3. 太阳本身的倾斜。 太阳的自转轴相对于行星的平均平面倾斜了约六度。这个问题困扰了天文学家几十年。在某些第九行星模型中，这颗行星的引力会缓慢地使太阳系其余部分整体倾斜，恰好产生这种偏差。

这些线索单独来看都不是确凿证据。但综合起来，它们构成了一个颇具启发性的模式。

最有力的反驳

对第九行星最有力的反驳并不涉及物理学，而是关于 观测偏差。

天文学家并不能均匀地观测整个天空。遥远的冰质天体在某些方向上比在另一些方向上更容易被发现，这取决于银河在哪里明亮、望远镜曾经看向哪里以及何时观测。一些批评者认为，表面上的聚集只是我们恰好把相机对准了哪里而造成的假象，并不是外太阳系的真实特征。

2020 年，一项针对规模更大、巡天覆盖更均匀的样本的分析，明显削弱了聚集信号。它没有彻底否定这一信号，但让论证不再像 2016 年的头条新闻所暗示的那样无懈可击。在科学中，一个在更多数据面前存活下来但信号变弱的假说并没有死，只是被亮了黄牌。

其他解释

即使聚集是真实的，第九行星也不是唯一的解释。天文学家提出了好几种竞争方案，每一种都值得认真对待。

一圈小天体组成的环。 不是一颗大行星，而是位于遥远外太阳系的一个大质量碎片环，也可能把轨道推向一种共同的模式。问题在于，这需要的总质量很难对得上。
一个被俘获或被抛出的原初黑洞。 一个小型的、恒星质量级的黑洞会像行星一样产生引力，却不反射任何光。这听起来很奇特，事实也确实如此，但它是可检验的：它仍应以特定方式弯曲来自极遥远光源的微波，并加热附近的彗星。
统计错觉。 如上所述，我们可能只是在观察一个有偏差的样本，并凭空构造出一个信号。
一颗早已离去的行星。 这种引力指纹可能是一颗巨行星留下的化石，这颗行星在数十亿年前被年轻的太阳系抛了出去。图案仍在，雕刻者却已离去。

其中任何一种都可能是对的。天文学以前也曾令人大吃一惊。

我们究竟如何才能找到它

这十年与过去几十年的不同之处在于，巡天时代已经到来。

位于智利的 Vera C. Rubin 天文台 终于开始全面投入科学运行，它的设计目标是在十年内反复拍摄整个南天。任何相对于背景恒星移动的天体都会凸显出来。如果第九行星是一颗位于几百个天文单位之外的超级地球，Rubin 要么会找到它，要么会排除理论家所提出参数空间中的很大一部分。

此外还有在红外波段进行的定向搜寻。在红外波段，一颗寒冷行星微弱的热辐射更容易与反射的阳光区分开来。WISE 和 NEOWISE 等巡天项目的现有档案已经被仔细筛查过，以寻找第九行星候选体，但迄今为止尚未发现得到确认的匹配。

简而言之：如果第九行星真的存在，并且就是理论家所设想的样子，那么在未来几年内，我们要么会找到它，要么会彻底终结这个设想。能对一颗行星说出这样的话，本身就是一件了不起的事。

这一切为何重要

人们很容易把第九行星之争当作一种猎奇，不过是又一个追逐又一个谜团的新闻标题。但这低估了真正的利害所在。

如果第九颗大行星存在，那么我们对太阳系历史的认识就以一种有趣的方式出错了。它会告诉我们，在一个行星系统混乱的早期，行星是如何被俘获或抛出的。它会告诉我们，超级地球并不只是一种系外行星现象；我们家门口就有一颗。它会为行星科学家提供一个全新的研究对象，一个在整个天文学史上一直静静地待在我们自家后院的世界。

另一方面，如果我们找了却一无所获，那也不是失败，而是一个真实的结果。这意味着我们需要一个更好的理论，来解释轨道聚集、倾斜现象以及太阳自转轴的奇特角度。宇宙没有义务保持简单；有时答案比一颗隐藏的行星还要离奇。

无论如何，未来几年都应该能把一个延续了一个世纪的传说，变成一项发现或一个决定性的否定结论。这在科学中实属难得，值得关注。

接下来值得关注什么

Vera C. Rubin 天文台发布的数据，尤其是任何涉及“缓慢移动的海王星外天体”或新的极端 TNO 的内容。
更精细的轨道模拟，用以确定第九行星（如果存在的话）此刻应位于天空中的哪个位置。
任何声称探测到候选体的同行评审论文。“我们找到了”的门槛是：在多个夜晚重复观测到同一个天体，并且它按预测的方式移动。达不到这个标准的，只能算候选体，而不是发现。

如果这一宣布真的到来，它听起来不会像一部电影。它将是一篇小小的论文、一份低调的新闻稿，以及一张巨大的黑色照片上的一个小点。而那个小点，将改变太阳系的地图。