地球的第十个“兄弟”

在太阳系这个大家族中，我们所居住的地球并不孤独。它和其他行星一起围绕着太阳在静静地按各自的轨道运行着，按照离太阳由近及远的顺序它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星，人称九大行星。

在1781年英国天文学家赫歇尔发现天王星之前，人们一直认为土星是太阳系的边界。后来随着天王星、海王星和冥王星的发现，才一次又一次地开阔了人们的视野，使人们所认识的太阳系的范围不断扩大。那么，太阳系中究竟有多少颗行星？它们在哪里，如何找到它们？

人们很自然地提出了这些问题。那就让我们从冥王星的发现说起。

自从1846年9月发现海王星之后，人们发现海王星的运行轨道与理论计算不完全符合，所以人们进一步推断，海王星的轨道之外还存在着未知行星——“海外行星”。

本世纪初，以观测火星而闻名的美国天文学家洛韦尔为了寻找“海外行星”，运用天体学理论进行了未知行星的预测推算，又用照相方法拍摄了3000多张底片，遗憾的是，在洛韦尔有生之年，这颗行星一直没有被他发现。

从1929年起，年仅23岁的美国天文学家克利德·威廉姆·汤博（Clyde William Tombough，1906—）在韦洛尔工作的基础上继续寻找这颗行星。他在预测的天区中一块块地拍照，然后在闪视镜（也称闪视比较仪，用来搜索光度有变化或位置有变动的天体的仪器）上进行检查。有时，在不同时刻拍摄的同一天区的两张底片中找出一个移动了位置的星点，要涉及几万颗星，真像大海里捞针一样，困难可想而知。

1930年2月18日，一个偶然的机会，汤博在双鱼座附近的底片中发现了一个微弱的光斑，它在6天内移动了35毫米，最终这颗星被证明就是太阳系的第九颗行星。这一重大的天文发现被看做是20世纪最大的天文发现之一，美国新闻机构曾把此事列为1930年世界十大新闻之首。可见，这件事在世界科学领域是一件多么了不起的事情。

1990年，已是84岁高龄的汤博先生在美国太平洋天文协会年会上作报告。谈起发现冥王星的那一刻，激动之情溢于言表“……我想，这是个历史性时刻，最好还是看看表，那时正是美国中部时间下午3时58分……我还检查了用其他望远镜拍摄的同一天区的底片，新行星赫然在目，在同一位置上。我那时如此地激动，按着闪视镜手动操纵纽的手颤动得不能平静下来。在整整三刻钟时间内，我是世界上知道冥王星确切位置的唯一的人，那时我刚满24岁。”

这颗行星在寒冷黑暗的太阳系远端围绕着太阳转动。从它那里看太阳，太阳不过是一颗明亮的星星罢了。由于它离太阳极为遥远，处在幽冥与黑暗的环境中，所以，人们把它命名为“普路同”（pluto），即希腊神话中的地狱之王，译成汉语就是冥王星。

冥王星被发现后，天文学家的头脑里仍然有一个难以消除的问号。他们将冥王星的影响算进来，为什么天王星和海王星还是偏离正常轨道？也许还有第十个行星？几十年来，他们在不断地搜寻、企盼着冥王星能指点迷津，然而冥王星却一直默不作声，在幽幽的远方一圈又一圈绕着太阳打转。

对于地球的第十个“兄弟”是否存在，绝大多数天文学家持肯定态度。理由是，太阳的质量是九大行星总质量的740倍，而周围却只有这寥寥的9颗行星，这在理论上难以解释；根据计算，太阳的引力范围可达4500天文单位（天文学中测量距离的基本单位，地球至太阳的距离为1个天文单位），而目前九大行星所占范围还不到50天文单位，只有引力范围的1.1%。很显然，这与太阳系应有的范围极不相称，表明冥王星外还有行星，甚至可能还有不止一颗行星。

理论上的分析是如此确定，我们怎样才能找到冥外行星呢？彗星也许会成为我们打开这把锁的钥匙。

我们先来看看老朋友哈雷彗星为我们提供的信息。

哈雷彗星在1835年和1910年两次回归时，过近日点的时间都比理论计算的时间推迟三天。如果从公元295年到1835年间共21次回归时间计算，过近日点的时间呈现规律性的变化，这个变化的周期是500年。也就是说，在冥王星以外应该有一颗以500年为公转周期的未知行星对哈雷彗星产生摄动，使它的运动发生有规律的变化。

还有一个更有趣的现象可以说明冥外行星的存在，那就是彗星的“家族现象”。

太阳系中的彗星有许多是游游荡荡的流浪汉，也有一些是遵规守矩的周期彗星。这些周期彗星一般都形成一个个集团，人们分别称之为木星族、土星族、天王星族等等。所谓“星族”是指这些彗星运行的远日点都在某一颗行星的轨道附近。例如，恩克彗星、比拉彗星、阿伦德彗星等70多颗彗星，离开太阳最远的地方是木星的公转轨道附近，所以它们就叫做木星族彗星。土星、天王星、海王星等也有相应的彗星族。

这些彗星为什么要运行到某一颗行星的运行轨道上就折返，目前还不十分清楚，也许是彗星在进入太阳系内部过程中受到这些行星的引力影响所致。

行星的彗星族现象为天文学家寻找新行星打开了一扇明亮的窗子。人们发现在冥王星轨道之外的38—45.4天文单位的空间内，有雅克比尼，而尔克斯、皮格等8颗彗星，称为冥外第一彗星族，这八颗彗星与木星族的彗星很相似，而且全都是顺行。八颗彗星分成两组和一颗单独彗星。它们运行的轨道形状虽然各有不同，但它们离开太阳最远时的距离几乎是相等的。因此人们认为，在这些彗星离开太阳最远的地方，一定还有一颗行星在运行，它就是地球的第十个“兄弟”。

人们并不意外地发现，在冥外第一彗星族的外面，又发现了冥外第二、第三和第四彗星核，它们分别由5颗、4颗和5颗彗星组成。所以，我们有理由认为，在地球的第十个“兄弟”之外，还有第十一、十二个兄弟在寂寞的太空中飘荡着，等待着人类去发现。

虽然从行星的彗星族来预测和发现未知行星的方法还没有得到实际验证，但许多天文学家都认为这是一种科学而又独特的方法。

亲爱的青少年朋友，您愿意追随哈雷及其他先辈们加入探索宇宙奥秘的行列吗？地球的第十、第十一、第十二……兄弟们正在招手。