在太阳系冰冷的深渊否有一颗新的行星潜藏着?少数天文学家认为这是完全可能的。他们的论点是,该行星的重力吸引力把它的图像留在海王星和天王星轨道的扭曲处。但是去年11月份在伦敦由皇家天文学会(RAS)召开的行星X的国际研讨会上,代表们判断认为,任何对行星X的探索都可能是一种无益的追求。在RAS会议上,关于行星X的想法受到了三个不同方面的诘难:(1)通过十多年的观测,包括19 S3年发射的红外天文卫星IRAS的搜索,什么也没有发现:(2)理论家们认为,天王星和海王星轨道的反常现象可能反映出的无非是观测误差;(3)有人断言,在那些太阳系遥远的外界区域,根本不可能形成另外的较大的行星。
行星X的支持者并未放弃,虽然他们承认,发现“猎物”的希望在逐渐减弱,但并不赋予对方比50 - 50更好的优势。美国华盛顿特区海军天文台(USNO)的罗伯特 · 哈林顿(Robert Harrington)认为,继续寻找行星X仍具有充分的证据和潜在的优势。
激励哈林顿及其同事们的证据是太阳系现行的动力模型的某些失误。即使借助其中最好模型,积数十年的观测也不能预言10年以远的未来外层行星的位置。冥王星的偏离大得令人费解。汤博1950年发现冥王星时就已认为它比预言的小,因此他为在太阳系边缘寻找更大的行星又继续探索了13年。1978年冥王星卫星的发现为测定冥王星及其卫星的综合质量开辟了道路。结果冥王星的质量比预言的小了50倍,以致无法解释它的巨大的相邻的行星的难以理解的行为。哈林顿等人推理认为,如果靠冥王星不能解释这个效果,他们就不得不考虑第十颗行星的存在。
哈林顿更新了对行星X的搜索,他首先力求算出它的可能的特性曲线,然后把无数对行星X大小和位置的推测输入计算机,计算出每种情况下对天王星和海王星轨道的影响。其中解释偏离的最佳方案是:一个质量约为地球3.5倍的天体沿着与太阳系平面呈30°角的椭圆形轨道在相当于太阳 - 海王星距离的3倍远处运行。哈林顿称,此刻这颗推想的行星多半位于半人马星座,在南天的深处——这就可以解释为什么是汤博从北半球观察从未发现它。
哈林顿充分确信他的计算,认为在新西兰边远地区的USNO会实际探索到行星X。他已检测了三分之一的像有可能的区域,迄今尚未获幸。但正当哈林顿处于行星X的存在是正当的而其准确的位置尚有错误的时候,伦敦玛丽皇后和西田学院的迈克尔 · 罗恩 - 罗比森(M. Rowan - Robinson)开始了覆盖大部分天空的IRAS数据库工作。他把他的探索集中在寻找卫星摄像机的一条扫描带和下一条扫描带之间移动的目标上,但是没有见到任何像另外行星的东西。罗恩 - 罗比森报告RAS大会,他现在以70%的把握肯定行星X不存在。
罗恩 - 罗比森不难承认行星X具有似乎合理的辩解。其一,它可能热度不够,不足以把自己显示给卫星的红外摄像机;其二,有四分之一的天空上的慢 - 移动目标逃脱了IRAS的搜索。而且如果行星X处在沿着银河的视野(那里正是哈林顿等人推算估计的地方)那么,来自银河系的云团状气体造成的红外辉光完全会使该行星的微弱信号淹没。
几位在RAS大会上发言的理论学家对于未能找到行星X的解释很简单:它可能在那儿不存在。多伦多大学的加拿大天文物理理论研究所的杰拉尔德 · 昆兰(Gerald Quinlan)说,很有可品,所推测的天王星海王星轨道上的“扰动”一直在把天文学家们引向迷途。昆兰及其同事戴维 · 霍格(David Hogg)和斯科特 · 特里梅因(Scott Tremaine)研制了一台包括从木星到海王星4个巨大行星的计算机“太阳系议”——一个太阳系运行模型。他们输入了80年来的观测值,预报未来20年这些星球的位置。然后像对真实观测误差处理那样去加减误差、修正数据,再输入“太阳系仪”计算机运算。结果表明,随机误差对预测的木星和土星位置影响不大,但是随机误差使天王星,尤其是使海王星的位置明显离散。实际上看上去这种离散性非常像是由一颗未发现的行星产生的重力吸引所预期的作用结果。这点暗示给我们,这种偏离不要求以第十颗行星解释。这并不是说它不能存在,但追踪它并不容易。随机误差能够近似地解释天王星和海王星的轨道异常这一发现表明,行星X的图像会在干扰中消失,除非它比哈林顿预测的大得多。
设菲尔德大学的理论家戴维 · 休斯(David Hugbes)走得更远。他争辩说,即使观测误差不使图像离散,也没有什么东西可看见。因为在太阳系的历史中还没有足够的时间在所提出的行星X的遥远距离处形成行星。他的计算表明,已知在那样遥远的距离原始物质缺乏,为使任何东西凝聚成实体需要用100亿年,等于太阳系年龄2倍的时间。如果人们相信这个理论,那么太阳系大概止于海王星——目前距太阳最远的行星。
但即使休斯是正确的,哈林顿坚持认为,行星X可能滑过一个漏洞。也许它在距太阳系较近的地方形成,然后被不规则的动力抛到太阳系的边缘。不规则动力可能已经控制了行星的运动。实际上哈林顿及其USNO的同事托马斯 · 范 · 弗拉德恩(Thomas van Flandern)认为,上述情况能够同时解释行星X的存在、冥王星的小体积和海王星卫星系统的某些奇特。他们提出,在它滑向太阳系边缘的途中,行星变方向接近海王星并将它的一颗卫星推开,这就成为我们现在所认识的冥王星。哈林顿推算,行星X在那种天文状态下运行所需要的质量接近于矫正天王星和海王星轨道偏离所需要的大小。哈林顿说,决没有宣告行星X死亡,他正在轻松愉快地为它命名。他已为它选好新名:“灵丹妙药”(“Panacea”)。
[Science,1991年12月6日]