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如果我们找到第九行星,需要多长时间才能到达?

2024-06-26 19:52 来源:本站编辑

一些专家认为,我们可能只需要几年的时间就能发现难以捉摸的“第九行星”,或者永远排除这个假想世界的存在。

第九颗行星:对这个难以捉摸的世界的探索即将结束吗?

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但如果我们真的找到了它,我们要花多长时间才能向这个遥远的世界发射宇宙飞船呢?人类能做到这一点吗?

第九大行星是指一颗可能潜伏在太阳系边缘的行星。如果它存在,第九大行星很可能是一颗黑暗的、气体或冰的巨大行星,质量是地球的5到10倍,围绕太阳运行的轨道是高度椭圆的,或者说是伸展的,与其他行星不同步。

研究人员怀疑第九大行星就在那里,因为海王星轨道之外大约有十几个物体在移动,好像有一个大物体在拖拽它们。然而,寻找这个失踪的世界被证明是非常棘手的。

但一些天文学家认为,一旦最先进的Vera C. Rubin天文台在2025年底开始观测夜空,第九行星就会在未来几年内被发现。

如果九号行星被发现,像美国宇航局这样的太空机构会想要发送探测器去访问这个遥远的世界。但首先,他们必须为这样的任务制定计划并获得批准。

“这至少需要十年或更长时间,”卢森堡大学的空间系统工程师安德烈亚斯·海因(Andreas Hein)在一封电子邮件中告诉《生活科学》(Live Science)。他补充说,这主要是因为特派团必须经过漫长而严格的政府选拔程序。

佛罗里达理工学院(Florida Institute of Technology)的理论天体生物学家马纳斯维·林加姆(Manasvi Lingam)在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志(Live Science),这一过程可能会加快,具体取决于世界在最初读数中出现的奇怪程度。“如果第九行星在某些方面是异常的,那么可能会有更多的兴趣加速这样的任务。”

Hein说,像SpaceX这样的私人太空探索公司也有可能更快地发射任务——可能在发现后的五年内——因为他们没有那么多官僚主义的阻碍。

到达第九行星

一旦探测器被送到第九行星,下一个问题是它需要多长时间才能到达?

2022年,海因、林加姆和兼职天文学家亚当·希伯德试图在一篇发表在预印本数据库arXiv上的理论论文中回答这个问题。在这篇尚未经过同行评审的论文中,研究人员估计,类似于美国宇航局旅行者号探测器的宇宙飞船可能需要45到75年才能到达第九行星。

这些计算是基于这样一个假设,即第九行星与太阳的平均距离约为400个天文单位,或者比地球与太阳的距离远400倍。这也是海王星离太阳的距离的13倍,海王星是太阳系中已知最远的行星。

但随后的研究表明,第九行星与太阳的真实平均距离实际上接近500个天文单位。最近的调查缩小了这颗难以捉摸的行星的潜在藏身之处,也暗示这颗行星目前可能距离太阳超过550个天文单位,接近它离太阳的最远点。

然而,Lingam说,这些发展不会显著改变2022年文件中列出的时间表。他补充说,该团队的估计是“保守的”,这意味着他们的不确定性范围的上限“似乎仍然站得住脚”。

不断超越自己

对于单程旅行来说,75年似乎是一段很长的时间。但与现有探测器的行程相比,这是相当快的;例如,据美国宇航局称,旅行者1号——距离地球最远的航天器——已经在太空中飞行了46年,距离地球只有163个天文单位左右。因此,在研究人员的时间框架内,第九行星探测器必须以比旅行者1号快三倍的速度运行才能到达第九行星。

Lingam说,这似乎不太可能,但却是可能的。

向外太阳系旅行的探测器必须在太阳、行星及其卫星周围的引力弹弓作用下,才能推动它们穿越所涉及的遥远距离。旅行者1号的轨道经过精心设计,可以近距离飞越木星、土星、天王星和海王星,以及它们各自的一些卫星。要做到这一点,旅行者1号还必须在物体周围弹弓,以减缓它的速度,并重新定向到它需要去的地方。然而,第九行星探测器可以尽可能直接地直接到达这颗神秘的行星,这样它就可以在同样的时间内加快速度,走得更远。

他是加州理工学院的天文学家,于2016年共同提出了第九行星假说,他最初估计,使用类似的方法,探测器可能在短短20年内到达第九行星。然而,Lingam说,利用目前的技术,“很难”看到探测器如何能如此快地到达第九行星。

但海因和林加姆说,如果我们能破解更先进的推进技术,比如光帆——一种捕捉阳光或激光的巨大帆,以加速航天器,就有可能更快地到达第九行星。

在2022年的研究中,研究人员表示,光帆可能只需要7年就能到达第九行星。然而,研究小组估计,光帆至少需要20年才能成为现实。

因此,如果我们明天就能找到第九大行星,与其等待替代技术的出现,不如发射一颗当前的探测器。“激光帆可以稍后发射,如果它们变得实用且具有成本效益的话。”

随着推进系统的进一步发展,也有可能把人送到第九行星。但可能不会很快。

海因说:“我相信,在遥远的未来,人类将能够访问第九行星,”甚至可能在他们前往其他恒星的路上。

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