流浪行星：太阳系附近的遗失之子，谁会成为太阳系的第九大行星？

太阳系中有多少颗行星？ 这个问题看似简单， 却没有一个确定的答案。 大多数人可能会说有八颗， 因为冥王星在2006年被降级为矮行星， 不再被认为是太阳系的一员。 但是， 如果我 们把视野扩大到太阳系的边缘， 或许会发现一些惊人的事实。 在太阳系的外围， 可能存在着一些神秘的行星， 它们不围绕任何恒星运行， 而是自由漂浮在星际空间中。 这些流浪行星或许是太阳系的遗失之子， 也或许是来自其他 星系的客人。 它们的存在对我 们的认识和探索都有着重要的意义。

流浪行星， 又称自由漂浮的行星（FFP）， 是指行星大小的天体， 不受任何恒星的引力束缚， 而是在银河系中自由漂浮。 它们可能是由与任何恒星无关的气体团块形成， 也可能是在恒星周围形成， 但后来被其他 天体的摄动或碰撞而甩出原来的轨道。 流浪行星的存在在理论上已经被预测， 但直到最近才被观测到。 -太阳

詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）是一台将于2021年发射的红外太空望远镜， 它的主要目标之一就是寻找和研究系外行星。 JWST已经发现了 银河系及更远地区的数百颗流浪行星， 其中最引人注目的是一对木星大小的行星， 它们位于猎户座的一个恒星形成区域， 距离地球约1300光年。 这两颗行星可能是由同一个气体团块形成， 然后被某种机制分离开来， 形成了 一个双行星系统。 根据模拟显示， 大多数流浪行星可能与火星一样大， 或者更小。 -太阳

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流浪行星虽然没有固定的母星， 但并不意味着它们就没有家园。 有时候， 它们会被其他 恒星的引力吸引， 从而被捕获为该恒星的行星。 这样的情况在太阳系中也可能发生过。 在2023年12月18日发表在《天体物理学杂志快报》上的一项新研究中， 一位研究人员提出， 我 们自己的太阳在形成的早期， 可能也吸引了 一些岩石质的流浪行星。 -太阳

为了 验证这一假设， 该研究的作者、普林斯顿大学天体物理学博士候选人、该大学星际天体研究项目主任阿米尔·西拉杰（Amir Siraj）使用了 几个基于对流浪行星的观测数据而建立的模型或方程组， 进行了 大量的数值模拟。 他 假设我 们的太阳在诞生时， 有1/50的几率捕获一颗流浪行星， 这是一个保守的估计。 他 还假设太阳的诞生环境非常拥挤， 这使得行星捕获更加困难。 经过一亿次模拟， 他 发现， 太阳可能捕获了 两颗质量类似火星的行星， 或者三到五颗质量与水星相似的行星。 -太阳

这些被捕获的流浪行星可能距离太阳大约1400个天文单位（AU）， 一个AU是地球和太阳之间的距离， 约为1.5亿公里。 这意味着这些行星位于奥尔特云的内缘， 奥尔特云是一个假设的、巨大的气泡， 由数十亿个冰冷的山体大小的物体组成， 将太阳系包裹起来。 奥尔特云的外缘距离太阳约10万AU， 相当于太阳和最近的恒星比邻星之间距离的一半。 -太阳

新提出的行星与另一个假想的行星没有关系， 那就是行星X， 也被称为第九行星。 行星X是一种理论上存在的类似海王星的世界， 它可能距离太阳约43AU， 也就是海王星轨道的两倍多一点。 行星X的存在是根据对柯伊伯带中一些小行星奇怪轨道的观察而推测出来的， 柯伊伯带是一个从海王星延伸到奥尔特云的甜甜圈状冰体区域。 行星X的质量可能是地球的十倍， 它的引力可能影响了 柯伊伯带中一些小行星的运动， 使它们形成了 一些异常的轨道。 然而， 行星X目前还没有被直接观测到， 它的存在仍然是一个有待证实的假说。 -太阳

尽管捕获的地球世界可能比行星X更像地球， 但它们是否适合作为宜居房地产仍然是一个未知数。 虽然水可能以冰冷的面膜形式存在， 但阳光将“非常微弱 - 与地球上的月光亮度相当， ”Siraj说。 但是， 由于这些行星来自其他 恒星系统， 因此是系外行星， 未来研究系外行星的太空任务可能会以它们为目标。 -太阳

然而， 找到新提出的行星将比识别行星X更加困难， 因为它们比拟议中的行星小得多， 也更遥远。 Siraj认为， 智利正在建设中的Vera C Rubin天文台计划于2025年投入使用， 可以识别出一个位于700AU以下的前FFP， 但他 指出， 前提是“它在南方的天空中， 离我 们足够近， 反照率足够高”， 或者能够反射照亮它的光线。 -太阳