在太陽系的遙遠(yuǎn)邊緣，那里陽光微弱得如同燭光，冰冷的黑暗中漂浮著一些古老的「化石」——這些天體自太陽系誕生之初就幾乎未曾改變，靜靜記錄著46億年前的宇宙秘密。最近，天文學(xué)家們就挖出了一顆這樣的「化石」：一個(gè)名為「Ammonite」（菊石）的遙遠(yuǎn)天體，正式編號2023 KQ??。它像一個(gè)意外的拼圖碎片，落入我們對太陽系外緣的認(rèn)知地圖中，不僅填補(bǔ)了一個(gè)長期存在的空白，還動搖了備受關(guān)注的「第九行星」假設(shè)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)于2025年7月14日發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上，由臺灣中央研究院天文及天體物理研究所（ASIAA）的王祥宇博士和陳英同博士領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)完成，猶如一場跨越大洋的科學(xué)探險(xiǎn)，揭示了太陽系更廣闊、更復(fù)雜的面貌。

●從「第九行星」影子中走出的新成員

太陽系的外圍可不是一片寧靜的虛空。自海王星軌道（約30天文單位AU）以外，便是柯伊伯帶和更遠(yuǎn)的散布盤，那里散落著無數(shù)冰冷的巖石和矮行星。但「菊石」不同，它屬于極稀有的塞德娜類天體（Sednoids），這些天體的近日點(diǎn)遠(yuǎn)超海王星的影響范圍，通常在50 AU以上。此前，我們只知道三個(gè)這樣的獨(dú)行俠：塞德娜（近日點(diǎn)約76 AU）、2012 VP???（約80 AU）和Leleākūhonua（約65 AU）。▼它們的軌跡異常偏心，暗示太陽系外緣可能隱藏著某種引力源——或許是一顆失蹤的行星、一場古老的恒星近距離掠過，或者就是傳說中的「第九行星」。

「菊石」天體的出現(xiàn)打破了平靜。▲它于2023年被夏威夷的昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡（Subaru Telescope）首次捕捉到身影，這臺8.2米口徑的巨眼配備了由日本國家天文臺（NAOJ）和ASIAA聯(lián)合開發(fā)的Hyper Suprime-Cam超廣角相機(jī)，擅長在廣闊的天區(qū)中搜尋微弱、緩慢移動的目標(biāo)。隨后，團(tuán)隊(duì)利用加拿大-法國–夏威夷望遠(yuǎn)鏡（CFHT），進(jìn)行了2024年進(jìn)行跟蹤觀測，并挖掘了跨越19年的檔案數(shù)據(jù)，包括DECam和Kitt Peak天文臺的記錄，最終確認(rèn)了它的軌道參數(shù)：近日點(diǎn)66 AU，半長軸252 AU，軌道周期約4000年，直徑估計(jì)在220-380公里之間——相當(dāng)于一個(gè)中等大小的矮行星，表面覆蓋著厚厚的冰層，溫度低至零下200攝氏度以下。

為什么叫Ammonite ？這個(gè)昵稱源于古生物學(xué)中的菊石，一種滅絕已久的海洋生物化石。就像菊石記錄了地球海洋的演化史，「菊石」天體也被視為太陽系形成的活化石。計(jì)算機(jī)模擬顯示，它的軌道在過去45億年中保持驚人穩(wěn)定，幾乎不受其他行星引力的干擾。這意味著它很可能源于太陽系早期形成的原始盤面，保留了原始的軌道配置，而非后來被海王星踢出去的產(chǎn)物。

●軌道「反轉(zhuǎn)」：一個(gè)顛覆性的驚喜

如果說塞德娜類天體是太陽系外緣的家族成員，那么「菊石」就是那個(gè)叛逆的異類。以往的三個(gè)塞德娜類天體軌道傾角相似，仿佛被同一股力量聚攏在一起，這正是「第九行星」假設(shè)的證據(jù)之一：一顆質(zhì)量約為地球5-10倍的隱形行星，可能通過引力將這些天體趕到特定方向，形成集群效應(yīng)。

但「菊石」不走尋常路?！能壍纼A角幾乎與眾不同，指向相反的方向！這填補(bǔ)了天文學(xué)家長期爭論的空白區(qū)——近日點(diǎn)50-75 AU、半長軸180-600 AU的區(qū)域。過去，人們懷疑這個(gè)空白是觀測偏差造成的（這些天體太暗、太遠(yuǎn)，亮度僅為太陽系內(nèi)小行星的百萬分之一），還是動態(tài)機(jī)制（如第九行星的引力屏障）導(dǎo)致的?，F(xiàn)在，隨著望遠(yuǎn)鏡技術(shù)和巡天調(diào)查的進(jìn)步（如昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡廣域掃描），我們終于看到了這個(gè)區(qū)域的居民。

陳英同博士，作為第一作者，在新聞稿中生動比喻：「發(fā)現(xiàn)『菊石』就像在太陽系邊疆找到缺失的拼圖。它擴(kuò)展了我們對極遠(yuǎn)海王星外天體軌道分布的理解。」這種「反轉(zhuǎn)」軌道意味著外太陽系的多樣性遠(yuǎn)超預(yù)期。如果第九行星存在，為什么「菊石」沒有被聚攏？模擬顯示，約42億年前，這些塞德娜類天體可能一度軌道對齊，或許受一顆早已消失的行星或恒星近遇影響。但「菊石」的獨(dú)特路徑限制了第九行星可能的軌道參數(shù)，甚至降低了其存在的概率。王祥宇博士補(bǔ)充道：「『菊石』軌道告訴我們，早期的太陽系曾被某種力量雕琢——無論是一顆過路的恒星，還是隱藏的行星，這次發(fā)現(xiàn)讓我們離真相更近一步。」

●從數(shù)據(jù)到洞見：「菊石」像一個(gè)時(shí)間膠囊

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)源于「外太陽系形成：冰冷的遺產(chǎn)」（FOSSIL）項(xiàng)目，一個(gè)匯集臺灣中央大學(xué)、日本近畿大學(xué)、加拿大國家研究委員會、韓國天文與空間科學(xué)研究院和中國南京大學(xué)等機(jī)構(gòu)的國際合作。研究不止于觀測。團(tuán)隊(duì)通過數(shù)值模擬重現(xiàn)了「菊石」的動態(tài)歷史：假設(shè)太陽系早期有額外的行星或恒星干擾，這些天體如何從原始盤面被拋出到當(dāng)前位置。結(jié)果顯示，「菊石」像一個(gè)時(shí)間膠囊，記錄了太陽系形成時(shí)的原始印記。有趣的是，如果模擬中加入第九行星，其質(zhì)量和軌道必須調(diào)整，以解釋「菊石」的叛逆——這或許會激發(fā)新一輪的行星形成模型優(yōu)化。

●向更遠(yuǎn)的未知進(jìn)發(fā)

「菊石」故事提醒我們，太陽系遠(yuǎn)非教科書般井井有條，而是充滿驚喜的動態(tài)系統(tǒng)。它像國家地理雜志中那些探險(xiǎn)家在南極發(fā)現(xiàn)的冰芯，層層揭示地球氣候史；在這里，我們窺見宇宙的「冰芯」——外太陽系的演化史。未來，隨著詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）和更大規(guī)模的巡天項(xiàng)目（如魯賓天文臺），我們可能發(fā)現(xiàn)更多這樣的「化石」，拼湊出完整的太陽系起源圖景。或許，第九行星的謎底就在下一個(gè)「菊石」中；或許，太陽系的家族成員遠(yuǎn)比我們想象的多。

這項(xiàng)研究不僅滿足了我們對太空的好奇心，還推動了行星科學(xué)的前沿進(jìn)展?？茖W(xué)不是枯燥的公式，而是活生生的冒險(xiǎn)。「菊石」就是這樣一場冒險(xiǎn)的饋贈，讓我們從地球的溫床中抬起頭，凝視充滿未知的星辰大海。

關(guān)鍵信息索引

Discovery and dynamics of a Sedna-like object with a perihelion of 66au

Astronomers Discover New Distant Object “Ammonite,” Unveiling Mysteries of Solar System’s Outer Frontier

New World Discovered at the Edge of the Solar System