从轨道异常说起，太阳系第九颗行星存在吗

让我们考虑一个简单的宇宙，除了太阳和地球之外什么都不存在。在这种情况下，牛顿引力足以描述太阳的轨道。借助牛顿万有引力定律以及我们对太阳和地球质量的了解，我们几乎可以准确地描述这个两体太阳系将如何运作。现在，我们把火星添加进去，此时我们会发现地球轨道有点变化。牛顿引力告诉我们，一定是有其他引力影响等待我们去发现。因此，即使我们不知道火星在那里，我们仍然可以判断有什么东西在那里。

水星、金星、火星、木星和土星是最早被发现的行星， 因为我们可以用肉眼看到它们。但直到18世纪才发现第七颗行星天王星，因为它不是那么明显。但在发现它之后，理论物理学和望远镜已经足够先进，科学家们发现天王星的轨道出了问题，一定有其他重物影响着它。因此，第八颗行星海王星成为第一个被数学预测的行星，科学家甚至可以在观测之前估计它的大小和位置，这导致它最终在1846年被发现。

但随后的计算表明，天王星和海王星的轨道仍然存在问题，所以天文学家开始寻找第九颗行星。最终，我们在1930年发现了冥王星。就在每个人都认为解决了一个巨大的谜团时，计算表明太小太轻，无法消除天王星和海王星的轨道不一致。

不存在？

有几个可能的原因。首先，可能没有第九颗行星，而导致天王星和海王星轨道异常的原因是由于我们的数学模型存在问题。不过这种想法的可能性较低，因为我们对轨道力学的理解是相当先进，而且我们对太阳系中其他行星的运动也很清楚。
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虽然有些科学家认为第九颗行星的想法是愚蠢的，但是有一些令人信服的理由可以解释为什么需要第九颗行星的存在。这不仅仅是因为它会对天王星和海王星产生影响，还会影响我们太阳系中其他遥远的天体，这些天体被称为外海王星外天体(TNO)。这些天体不仅包括冥王星，还包括我们发现的其他矮行星和一些冰冷的天体。

观测表明，这些TNO也没有像预期的那样绕轨道运行。在接近太阳的过程中，它们都倾向于聚集在一起，并且它们的轨道也同样倾斜。2016年，加州理工学院的天文学家迈克·布朗和康斯坦丁·巴蒂根提出，第九颗行星质量比地球大四到十倍，绕太阳运行的距离是地球的360-620倍，可以解释这些TNO的相似轨道。它的引力将主宰太阳系的外缘。

这第九颗行星非常遥远，如果把太阳比作一颗篮球，那么地球将会是两毫米宽的珠子，并且会在25米的轨道上运行。海王星是第八颗行星，它将在750米远的地方绕轨道运行。但与第九颗行星相比，这根本不算什么，它距离我们的太阳篮球的最大距离将达到15公里。鉴于它如此遥远，很少有太阳光子能到达它，并且它看起来如此之小，反射回地球供我们检测的光子就更少了，因此我们目前还检测不到第九颗行星的存在。