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有没有一种可能,太阳背后还隐藏着一颗行星,我们一直没有发现?

10月18日 小米粒投稿
  太阳是太阳系的中心,在太阳引力的作用下,太阳系中包括地球在内所有已知的行星都在围绕着太阳公转,在知道了这个事实之后,就有人提出一个很有意思的猜测:有没有一种可能,太阳背后还隐藏着一颗行星,我们一直没有发现?
  该观点可以简单地理解为,与太阳庞大的体积相比,行星的体积可以说是微不足道,在太阳的遮挡之下,其背后就有大片的区域我们是无法观察到的,因此假如在太阳的背后有一颗与地球同步运行的行星,那么这颗行星就会始终位于太阳背后,如此一来,我们就无法发现它了。
  可以想象的是,假如真的存在这样一颗行星,并且还是岩石行星,那它就很可能也像地球一样位于太阳系的宜居带中,并因此具备了可以支持生命生存的自然环境,这对于我们人类而言,无疑是一个非常好的消息。遗憾的是,这样的情况只可能存在于我们的想象之中。
  一个天体想要始终与地球保持同步运行,就必须位于太阳和地球引力场的平衡位置,实际上,这种平衡位置确实是存在的,我们将其称为拉格朗日点(Lagrangianpoint),其数量有5个,其中的L3正好就位于太阳的背面,从理论上来讲,只要某个天体正好位于这个位置上,它就可以与地球保持同步运行。
  但需要知道的是,拉格朗日点其实是限制性三体问题的五个特解,而所谓的限制性三体问题,其实是指在三个天体之中,有一个天体的质量非常小,以至于与其他两个天体相比可以忽略不计,而如果不满足这个条件,那即使某个天体正好位于拉格朗日点上,也不可能与其他两个天体保持平衡。
  由此可见,假如某个天体能够稳定地在L3上运行,那它的质量就应该远远低于地球,而如果真是这样的话,那这个天体就只能是一个小天体,根本无法达到行星的级别。
  换个角度来讲,就算我们把一颗行星放在L3上,并让它的公转与地球保持同步,那它也不可能长时间地稳定运行,在太阳和地球引力的共同作用下,它很快就会离开这个位置,与此同时,地球的运行轨道也会因为这颗行星的引力影响而出现变化,运气不好的话,地球甚至还可能与它发生碰撞。
  也就是说,从理论上来讲,一颗质量达到行星级别的天体是不可能一直隐藏在太阳背后的。退一步讲,就算太阳背后真的存在着一颗行星,我们也不可能一直发现不了它。
  我们知道,引力的作用是相互的,因此当行星围绕太阳公转的时候,太阳并不是稳稳地位于中心位置一动也不动,而是会因为行星引力的拖拽而出现一定幅度的摆动。
  在八大行星之中,木星的质量高达其他行星质量之和的两倍多,其产生的引力对太阳的影响最明显,以至于木星和太阳的共同质心与太阳中心的距离达到了太阳半径的大约1。07倍。
  这就意味着,当地球位于与太阳和木星连线的垂直位置上的时候,我们就可以在地球上观察到太阳被木星的引力拽开了相当于大约1。07倍太阳半径的距离,在这种情况下,原本位于太阳背后的隐藏区域就会短暂地暴露在我们的视野之中,而如果那里真的隐藏着一颗行星,我们就能够直接发现它。
  除此之外,在人类向太空发射的众多探测器之中,有一部分也可以帮助我们更加方便直观地观察太阳背后的区域。
  比如说于1990年发射的尤利西斯号(Ulysses),它的运行轨道就几乎与太阳系的黄道面相互垂直,所以这个探测器就能够直接在其运行轨道上观测到我们在地球上无法观测的区域。
  又比如说于2006年发射的由两颗探测卫星组成的日地关系天文台(STEREO),这两颗探测卫星分别位于地球运行轨道的前方和后方,其视野完全覆盖了太阳背后(相对于地球)所在的区域。
  综上所述,我们就可以得出一个确定的结论:无论是从理论上还是从实际情况来讲,太阳背后都不可能隐藏着一颗我们一直没有发现的行星。
  好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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