文章插图

图显示了每颗行星与太阳的平均距离随着时间的推移而发生的变化 。在计算机模拟中，最初几百万年内轨道变化缓慢，然后土星(绿色)和另一颗行星(紫色)之间的近距离碰撞导致轨道跳跃和摆动 。虚线标出了轨道的现代尺寸 。
可能性仍然不大 。这种设置的重复模拟只在大约5%的情况下起作用 。“目前的太阳系既不是典型的，也不是预期的结果，”内斯沃恩在2012年的一篇探讨这一想法的论文中写道 。
法国波尔多大学(University Of Bordeaux)行星科学家肖恩·雷蒙德(SeanRaymond)表示：“实际上，援引第五颗巨行星的存在要简单得多 。虽然证据很大程度上是间接的，有一个额外行星的证据更有意义 。”
这似乎有点牵强 。天文学家怎么能知道40多亿年前我们拥有的行星发生了什么，更不用说那些甚至不在这里的行星了？结果发现，这些行星在年轻时留下了大量的战斗痕迹，让行星侦探们试图去解释 。
星际血液飞溅 。
诺曼俄克拉荷马大学的行星科学家内森·凯布说：“我们非常确定，这些行星并不是在今天的地方形成的 。”
不过，这一认识是最近才认识到的 。在历史上的大部分时间里，观星者都假定行星总是沿着它们现有的轨道运行 。但在20世纪90年代早期，研究人员意识到在这种情况下有些不对劲 。
在海王星轨道的正上方是柯伊伯带，这是环绕太阳的一片冰冷的碎片 。“它们是墙上溅出的血迹 。”加州理工学院的行星科学家康斯坦丁·巴特金(Konstantin Batygin)说 。
柯伊伯带天体的排列让研究人员得出了一个不可避免的结论：海王星肯定比现在更靠近太阳 。柯伊伯带中的许多物体以同心圆的轨道聚集在一起，模糊地像一张唱片中的凹槽 。这些不仅仅是随机轨道，它们直接连接到海王星 。
以柯伊伯带最著名的居民冥王星为例 。海王星和它已知的几百个同伴每三次绕太阳一圈，海王星就会绕两圈 。
柯伊伯带不可能自己走到那一步 。然而，如果海王星靠近太阳形成，然后向外移动，它的引力就会像一个网一样，把附近的行星际碎片困在这些特殊的轨道上，并带着它去兜风 。

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这个模拟显示了外部行星的紧凑配置(左图)可能会随着时间的推移而发生变化 。木星和土星同步轨道(中图)，这导致所有行星的轨道改变 。在这个特殊的运行过程中，天王星和海王星互换位置 。随着时间的推移，碎片散落(右图)，其中一些沉降在柯伊伯带，因为行星走向他们的现代轨道 。
这与十年前的一些模拟结果相吻合 。行星的形成是一件杂乱无章的事情，留下的碎片散落在整个太阳系 。任何离海王星太近的碎片都会受到行星引力的控制 。因为每一个作用都有一个相等的相反的反应，每次海王星轻推一个碎片，行星就会被推到相反的方向 。随着时间的推移，海王星会慢慢地远离太阳 。
海王星的迁徙也牵涉到其他巨型行星 。毕竟，木星、土星和天王星都是在同一片残骸中翻滚，并处理类似的引力相互作用 。如果海王星移动，那么所有的大行星都必须移动 。
来自所有这些碎片的不断研磨应该已经把这些巨大行星的轨道雕刻成了完美的、排列一致的圆圈 。不过，轨道并不是这样结束的 。而这些巨行星的运行轨道则略微拉长和倾斜 。
到2005年，研究人员已经发现了一个罪魁祸首 。新的模拟表明，在某一时刻，这些巨行星一定经历了科学家所说的“动力不稳定” 。换句话说，事情变得疯狂了大约一百万年 。最有可能的源头似乎是土星与天王星或海王星之间的一系列近距离碰撞，它们将这两个星球中的一个推向了木星 。当这个任性的世界靠近时，它的引力向木星靠拢，使这颗巨大的行星减速并下降到较低的轨道 。但是木星对这颗正在入侵的行星的牵引力也是一样大的 。天王星或海王星，由于轻得多，加速的速度远远超过木星减速的速度，使它偏离太阳 。

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