1781年,对于人类来说,具有着非常重要的意义。这一年,英国天文学家赫歇尔发现了天王星。
在此之前,水星、金星、火星、木星、土星,都是早就被人类所熟知的。它们的发现实在太早,不仅没有任何记录,甚至被认为是神指示人类发现的。而赫歇尔的发现,证明了人类是可以发现新行星的。
1846年,法国天文学家勒维耶发现了海王星。至此,人们越来越清楚地意识到:我们对于太阳系的了解还很少,太阳系等待我们发现的东西还很多。人们也相信,在海王星以外,还有其他的行星。
1930年,美国天文学家克莱德·汤博发现了冥王星,将太阳系的行星数量提升到了9。就在人们兴致勃勃继续寻找第十大行星时,2006年,冥王星被除名行星行列,太阳系重归八大行星时代。
可是,不论是当初寻找的“第十大行星”,还是现在寻找的“第九大行星”,始终不曾露面。而另一方面,科学家们发现的系外行星却越来越多。随着开普勒太空望远镜等一系列高尖端的望远镜开始服役,人类发现的系外行星数量激增,已经达到了4位数,其中不乏距离我们几十甚至几百光年的天体。
很多人对此都会很纳闷:为何我们可以找到几百光年以外的行星,却找不到1光年以内的太阳系“第九大行星”呢?
按理说,的确是距离越远的天体,好像更难发现一点。可是,问题在于,我们观测系外行星和寻找“第九大行星”,其实是两种观测方式。
不论是天王星、海王星还是冥王星,科学家用的观测方式都是用眼睛通过望远镜直接观测。这句话听着像废话,其实不然。这意味着,我们是通过它们表面的光来观测的。行星本身虽然不发光,但是它们会反射太阳光,而这种光通过望远镜进入我们的眼内,我们才能发现。
可是,这些遥远的天体,能够接收到的阳光本来就极少,更不用说反射了。以冥王星为例,它的视星等仅有15.1等。一般来说2个星等之间的亮度差了2.512倍,人类肉眼能看见最暗的是6等星。也就是说,冥王星要比现在亮4000多倍才可能被肉眼看见。因此,在比冥王星更远的位置,会比冥王星还要暗得多,自然难以发现。
但是,观测系外行星就不是这样了。
目前,科学家最常用的发现系外行星的方法,就是凌日法。系外行星在运行到它的宿主恒星和地球之间的时候,虽然不会完全挡住宿主恒星的光,但也会对其光芒有所影响。就比如夏天的夜晚,路灯照亮了地面,你看到路灯投射的光经常有一个小黑点在动,你就会知道有虫子在下面飞。同样的,虽然系外行星挡住宿主恒星造成的光谱变化极其不明显,但是人类的科学设备已经足够发现这个变化,从而确定系外行星的存在了。
所以说,这是一种间接的观测方式,不论这颗系外行星有多暗,只要它能够遮挡住宿主恒星,造成足够的光谱变化,就能被人类发现。
再回来看太阳系的外围行星,就无法利用这种方式观测了——它们距离太阳都比地球更远,怎么挡住太阳呢?
因此,从观测手段来说,就导致了这颗行星的难以发现。
当然了,这只是其中的一个原因。也有可能,太阳系的行星真的就仅限于8颗,并没有第九颗行星。如果完全没有这颗推测出来的行星,我们又何谈发现呢?