Has Kronos devoured Planet Nine and its epigones?
Ministero dell’ Istruzione e del Merito（意大利教育与卓越部）
克洛诺斯是否吞噬了第九行星及其追随者？研究通过分析轨道进动限制第九行星位置，并排除行星X，提出需进一步数据验证其存在。
2026-01-31 astro-ph.EP gr-qc physics.space-ph
A 3pi Search for Planet Nine at 3.4 microns with WISE and NEOWISE
最近的“行星九”假说导致了许多观测和档案搜索这个巨大的行星，建议以数百个天文单位绕太阳运行。虽然海王星外天体搜索通常是在光学中进行的，但模型表明第九行星可能是自发光的，并且可能足够明亮，亮度约为3-5微米，可以被广域红外勘测探测器（WISE）检测到。我们之前已经展示了一种基于时间分辨WISE coadds的行星九搜索方法，使我们能够检测到比使用单帧提取更微弱的移动物体。在目前的工作中，我们将我们的3.4微米（W1）搜索范围扩大到超过四分之三的天空，并将四年的WISE观测纳入七年的时间段。这是迄今为止WISE对第九行星进行的最深、最广的搜索。我们描述了我们调查灵敏度的空间变化，并排除了在高银河系纬度地区W1 < 16.7（90%完整性）搜索的参数空间中存在第九行星。
2017-12-13 astro-ph.EP
Interaction Cross Sections and Survival Rates for Proposed Solar System Member Planet Nine
受太阳系中一个可能的新行星成员的报告的启发，这项工作计算了经过的恒星和这个拟议的第九行星之间相互作用的截面。柯伊伯带天体的轨道排列和其他太阳系的性质提供了新行星存在的证据，这些性质表明在半长轴为$a_9\approx400-1500$ AU的偏心轨道上有一个海王星质量的天体。有了这样一个宽的轨道，第九行星有一个大的相互作用截面，并且容易受到经过的恒星的干扰。使用大量的数值模拟（数百万）和蒙特卡罗抽样，我们计算了不同类型的轨道改变事件的截面：[A]将行星从较小的轨道散射到其建议的轨道，[B]将其从当前轨道逐出太阳系，[C]从另一个系统捕获行星，[D]捕获自由浮动的行星。结果是一系列的轨道要素与行星质量$m_9=10M_{earth}$。将第九行星从太阳系中移除是最有可能的结果。具体地，我们获得对应于出生簇（场）的环境的喷射截面$σ_{int}\sim5\times10^6$ AU $^2$（$5\times10^4$ AU $^2$）。有了这些截面，如果太阳在其诞生星团中停留的时间比$Δ{t} \gtrsim 100$ Myr长，那么第九行星很可能被抛出。第九行星被经过的场星抛出的概率是太阳年龄的$\lesssim 3\%$。产生第九行星轨道的可能性很低，$(\lesssim 5\%)$。
2016-04-26 astro-ph.EP
Evaluating the Dynamical Stability of Outer Solar System Objects in the Presence of Planet Nine
我们评估的动力学稳定性的选择外太阳系对象的存在下，拟议的新太阳系成员行星九。我们使用数值N体积分的蒙特卡罗套件来构建新行星的各种轨道根数，并评估第九行星存在时八个海王星外天体（TNO）的动力学稳定性。这些模拟表明，某些轨道要素（$a,e$）的组合导致第九行星对TNO起着稳定作用，否则它会因与海王星的相互作用而不稳定。这些模拟还表明，一些TNO在其寿命期间在几个不同的平均运动共振之间过渡，同时仍然保持与第九行星近似的拱点反对齐。这种行为表明，保持在一个特定的轨道上并不是轨道稳定的必要条件。作为我们的模拟的一个产品，我们提出了一个{ \it后验}概率分布的半长轴和偏心率的建议行星九TNO稳定性的基础上。因此，这一结果为支持这颗行星的存在提供了额外的证据。我们还预测，TNO可以分为多个群体的对象，以不同的方式与第九行星相互作用：一个群体可能包含像Sedna和2012 VP $_{113}$这样的对象，它们在第九行星存在时不会在半长轴上显著迁移，并且倾向于保持相同的共振;另一个群体可以包含像2007 TG $_{422}$和2013 RF $_{98}$这样的对象，它们可以在不同的共振之间迁移和转换。
2017-06-20 astro-ph.EP
Observational Constraints on Planet Nine: Cassini Range Observations
我们显着限制天空的位置，距离和质量的一个可能的额外的，遥远的行星在太阳系通过检查它对地球和卡西尼号飞船之间的距离的影响。我们的优选区域大约以（RA，Dec）=（$40\arcdeg$，$-15\arcdeg$）为中心，在所有方向上延伸大约20度。
2016-04-12 astro-ph.EP
A search for Planet Nine with small spacecraft:Three-body, post-Newtonian, non-gravitational, planetary and Kuiper Belt effects
本文针对利用小型航天器引力探测第九行星（推测为原生黑洞）的方案，系统分析了三体、非引力、后牛顿、行星及柯伊伯带等各类效应对航天器轨道角位移的影响，明确了不同速度下的主导扰动及广义相对论效应的贡献水平。
2024-09-20 astro-ph.EP gr-qc
The Resonance Hopping Effect in the Neptune-Planet Nine System
观测到遥远的柯伊伯带（TNOs）中小天体轨道的物理聚集，最近促使人们预测外太阳系中还有一颗行星。自从最初提出这一假设以来，第九行星对TNO主星团动力学的影响-与其轨道反对齐的物体-已经得到了很好的研究。特别是，数值模拟揭示了一个迷人的现象，称为“共振跳跃”，其中这些物体突然在与行星九不同的平均运动可调性之间过渡。在这项工作中，我们将更详细地探索这种效应，目的是了解是什么机制促使跳跃事件发生。在这个过程中，我们阐明了往往被低估的海王星散射相互作用，这导致这些遥远的TNO的半主轴扩散的作用。此外，我们还证明了，尽管与第九行星确实发生了一些共振相互作用，但反对齐物体能够在没有共振的情况下生存下来，这证实了TNO的动力学主要是由与第九行星的世俗相互作用驱动的，而不是共振相互作用。
2020-10-05 astro-ph.EP
Solar Obliquity Induced by Planet Nine
太阳的六度角动量表明，要么是太阳系的形成环境存在不对称性，要么是外部扭矩使太阳和行星的角动量矢量错位。然而，这一现象的确切起源仍然是一个悬而未决的问题。Batygin & Brown（2016）最近表明，遥远的柯伊伯带轨道的物理排列可以通过一个5-20地球质量的行星在一个遥远的，偏心的和倾斜的轨道上来解释，其近日点距离约为250 AU。使用第九行星和其余巨行星之间长期相互作用的分析模型，在这里，我们表明，一个具有类似参数的行星可以自然地产生观测到的平行度以及太阳自转轴的特定极点位置，从一个几乎对齐的初始状态。因此，第九行星为太阳系神秘的自旋-轨道错位提供了一个可检验的解释。
2016-07-20 astro-ph.EP
Observational Constraints on Planet Nine: Astrometry of Pluto and Other Trans-Neptunian Objects
我们使用冥王星和其他TNO的天体测量来限制Batygin和Brown（2016）假设的可能的额外行星（行星九）的天空位置，距离和质量。我们发现，在广阔的天空区域，包含一个巨大的，遥远的行星降低了适合的观测。然而，在其他地区，通过增加这样一颗行星，拟合得到了显著改善。我们的最佳拟合表明，一颗行星的质量比Batygin和Brown（2016）基于遥远的海王星外天体的轨道分布（或Fienga et al.（2016）基于卡西尼飞船测量的距离）所认为的更大或更近。倾向于更大和更近的扰动行星的趋势是由冥王星天体测量的残差驱动的，使用现代恒星目录（Buie和Folkner 2015）从照相板重新测量，这表明在20年的时间里，在decliter中有一个明显的趋势，这驱动了对大扰动的偏好。虽然这种趋势可能是观测中未知来源的系统误差的结果，但一个可能的解决方案是，这种deconstructive趋势可能是由于来自一个天体的扰动，除了第九行星之外，它更接近冥王星，但质量比第九行星小。
2016-03-30 astro-ph.EP
Shaping of the inner Oort cloud by Planet Nine
我们提出了一个数值模拟的动力学相互作用的行星九和碎片盘围绕太阳的$4{\rm Gyr}$，占长期扰动的四个巨行星在两种情况下：（a）最初薄圆盘围绕太阳（b）倾斜和偏心盘。我们表明，在这两种情况下，第九行星控制着$1000{\rm -5000{\rm AU}}$之间的动力学，并在内部（$\sim1000{\rm AU}$）和倾斜盘中形成球形结构。这个结构是平均运动共振和与第九行星长期相互作用的结果。我们比较了这种结构的形态与结果从一个飞行遇到的恒星与碎片盘，并显示出明显的差异，这两种情况下。我们预测，这种结构作为彗星的来源，并计算由此产生的彗星生产率是可检测的。
2017-10-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observational constraints on the orbit and location of Planet Nine in the outer solar system
我们使用一套广泛的数值模拟来约束行星九的质量和轨道，最近提出的扰动在一个遥远的偏心轨道在外太阳系。我们比较我们的模拟对准偏心高半长轴柯伊伯带对象的观察到的人口，并确定哪些模拟参数是统计上与观测兼容。我们发现，只有一个狭窄的范围内的轨道要素可以重现的意见。特别是，第九行星的半长轴、偏心率和质量的组合强烈地决定了遥远的偏心柯伊伯带天体的轨道限制的半长轴范围。允许的轨道，限制柯伊伯带天体的半长轴超过380天文单位，近日点大约在150和350天文单位之间，半长轴在380和980天文单位之间，质量在5和20地球质量之间。轨道封闭的天体通常也有类似于行星的轨道平面，这表明行星与黄道倾斜约30度。我们将第九行星的允许轨道位置和估计亮度与之前和正在进行的调查进行比较，这些调查对行星的探测很敏感，并使用这些调查排除了大约三分之二的行星轨道。第九行星可能在远日点附近，亮度大约为$22<V<25$。在冲日，它的运动，主要是由于视差，可以很容易地在24小时内检测到。
2016-06-09 astro-ph.EP
Dynamical impact of the Planet Nine scenario: N-body experiments
第九行星假说现在有足够的限制，值得以详细的数值实验的形式进一步关注。这些研究的结果可以帮助我们更好地理解这种假想物体对极端海王星外天体或ETNO的动力学影响，并可能对行星九本身的轨道提供额外的限制。在这里，我们提出了直接N体计算的结果，包括行星九猜想的最新数据。最初与该假设有关的六个ETNO的现今轨道在时间上向后发展，并在该假设的一些合理化身下发展到未来，以调查几个轨道要素的值，包括近日点的参数，是否仍然局限于相对狭窄的范围。我们发现，一个名义上的行星九可以保持（90377）塞德娜和2012 VP 113的轨道相对较好地限制在数百万年的轨道参数空间，但它可能使2004 VN112，2007 TG422和2013 RF98的轨道在数十万年的时间尺度上非常不稳定，使它们逆行并最终引发它们被逐出太阳系。第九行星的轨道稍微改变，轨道演化就稳定得多。
2016-05-09 astro-ph.EP
Limits on the Detection of Planet Nine in the Dark Energy Survey
对外太阳系中最遥远的柯伊伯带天体集群的研究暗示，海王星之外可能存在一颗行星，称为行星九（P9）。最近的努力已经限制了P9轨道要素的参数空间，允许创建一个假想P9的合成目录。通过在大量的天空调查中检查这样一个目录的潜在恢复，有可能进一步限制P9的参数空间，为更有针对性的搜索提供方向。我们检查了整整六年的暗能量调查（DES）恢复Brown和Batygin（2021 a）[arXiv：2108.09868]中提出的合成行星9人口的能力。我们发现，在100，000个模拟对象中，有11，709个跨越了宽DES调查足迹，其中10，187个（87.0%）被恢复。这就排除了在考虑到第九行星之后，Zwicky Transient Facility和DES都会检测到的额外5%的参数空间。
2022-03-15 astro-ph.EP
A Pan-STARRS1 Search for Planet Nine
本研究利用Pan-STARRS1第二次巡天数据搜寻第九行星，排除了Brown & Batygin (2021)预测的对应特征行星在V=21.5深度50%区域的存在，结合ZTF、DES数据共排除78%的参数空间，剩余高星等区域集中在北银道面与黄道交汇带。
2024-01-31 astro-ph.EP
Injection of Inner Oort Cloud Objects Into the Distant Kuiper Belt by Planet Nine
外太阳系呈现出异常的轨道聚集模式，其特征是遥远的长期稳定的柯伊伯带天体的拱点线和角动量矢量近似对齐。对这种动力学约束的一种解释是存在一个尚未被发现的行星质量物体，“行星九（P9）”。先前的工作已经表明，起源于柯伊伯带分散的盘群中的海王星外天体，可以通过行星九的重力在~Gyr时间尺度上进行轨道对准，并且通过将数值模拟中生成的合成柯伊伯带的属性与可用的观测数据相匹配，已经推导出了特征P9参数。在这项工作中，我们表明，一个额外的动力学过程中发挥的行星九假设的框架内，并证明P9引起的动力学演化促进轨道变化内，否则动态冻结内部奥尔特云。这种演化的结果是，内部的奥尔特云天体可以获得遥远的散射盘的轨道特征，这意味着如果第九行星存在，观测到的长周期海王星外天体的普查是由奥尔特云和柯伊伯带天体的混合物组成的。我们的模拟进一步表明，虽然向内注入的内部奥尔特云对象表现出P9驱动的轨道约束，集群的程度是弱于柯伊伯带内的对象。总的来说，我们的研究结果表明，要解释这些数据，可能需要一个比以前认为的更加偏心的行星。
2021-04-12 astro-ph.EP
A targeted, parallax-based search for Planet Nine
European Solar Telescope Foundation（欧洲太阳望远镜基金会）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理学研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）
本研究通过视差法在98平方度区域内对Planet Nine进行针对性搜索，未发现候选者，但为后续更暗亮度的搜索提供了方法基础。
2026-01-02 astro-ph.EP
The Secular Dynamics of TNOs and Planet Nine Interactions
第九行星的存在被认为可以解释极端海王星外天体（TNO）的近心聚集。然而，涉及第九行星、测试粒子和海王星的潜在动力学是丰富的，目前还不清楚是哪些动力学过程导致了对齐，以及它们如何依赖于第九行星的性质。在这里，我们调查的长期之间的相互作用偏心外扰动和TNOs开始在近共面配置。我们发现，大量的TNOs可以生存的平均运动共振以外的4Gyr，这不同于以前的结果中得到的确切的共面的情况下，海王星被视为四极电位。此外，长期动力学导致的N体模拟中看到的轨道集群。我们发现一个近共面的行星九可以翻转TNO轨道平面，当这种情况发生时，TNO的近心点的几何半径在翻转过程中围绕$180^\circ$进行平动。当$30\lesssim r_p \lesssim 80$ AU $\&$ $a\gtrsim 250$ AU时，内巨行星引起的轨道岁差可以抑制翻转，同时保持近心经度的振动。这导致低倾角TNO（$i \lesssim 40^\circ$）的近心点对齐。发现$\sim 10M_{\oplus}$的外行星在宽的$a_9 \gtrsim 400 \sim 800$ AU轨道上产生反排列的粒子数和翻转的轨道。未来对高倾角TNO的调查将有助于进一步限制可能的外行星的性质。
2018-10-12 astro-ph.EP
Finding Planet Nine: a Monte Carlo approach
第九行星是一颗位于冥王星之外的假设行星，它被提出来试图解释在物理空间中观察到的六个极端海王星外天体（ETNO）的近日点聚集。其轨道要素的预测近似值包括：半长轴700天文单位，偏心率0.6，倾角30度，近日点幅角150度。寻找这颗假定的行星已经在进行中。在这里，我们使用蒙特卡罗方法来创建一个合成人口的行星九轨道，并研究其可见性统计方面的各种参数，并专注于远日点配置。我们的分析表明，如果第九行星存在并且位于远日点，那么它可能会被发现投射到天空中四个特定区域中的一个。每个区域都与升交点的特定经度值相关联，其中两个区域与拱点反对齐场景兼容。此外，在研究了ETNO的当前统计数据之后，对近日点聚类的鲁棒性提出了警告。
2016-04-04 astro-ph.EP
Making Planet Nine: A Scattered Giant in the Outer Solar System
外太阳系中几颗小行星轨道的相关性表明存在一颗遥远的大质量行星九。第九行星的质量至少是地球的十倍，近日点远远超过100天文单位，这对行星形成理论构成了挑战。在这里，我们扩展了一个场景，在这个场景中，这颗行星形成得更靠近太阳，并被木星或土星的引力散射到一个非常偏心的轨道上，在一个扩展的气体盘中。与气体的动力摩擦使这颗行星在太阳系的外围定居下来。我们通过一组数值模拟来探索这种可能性。根据气体盘的演化方式，分散的超级地球或小型气体巨星会在一系列轨道上定居，近日点距离可达300 AU。在百万年的时间尺度上从内到外清除的巨大圆盘产生的轨道允许超级地球或气体巨星像观察到的那样管理小行星。在太阳系的整个生命周期中，一颗大质量行星可以在一个持久的、低质量的圆盘中达到类似的轨道。
2016-03-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital precession in the distant solar system; further constraining the Planet Nine hypothesis with numerical simulations
太阳系中十几个最遥远的探测到的天体的近日点和轨道极的分布与均匀分布轨道的随机样本的分布方式不一致。虽然少量的统计数据和观测偏差可以解释这些特征，但集群的统计意义导致了最近的“行星九假说”的发展。“在提出的设想中，遥远的太阳系的轨道是通过一个偏心轨道上未被发现的大质量行星的长期扰动来引导的。然而，在柯伊伯带的外层和奥尔特云的内层，近日点和交点的岁差也受到巨行星、经过恒星和银河潮汐的影响。我们进行了大量的数值模拟，旨在研究极端的外海王星对象（ETNO）和内部奥尔特云对象（IOCO）的轨道排列。在我们包括第九行星在内的各种整合中，我们始终发现，在4 Gyr之后可检测到的ETNO和IOCO中，>60%也与遥远的大质量扰动物在近日点反对齐。然而，当我们从剩余轨道的样本中随机选择17个物体时，可能观察到的近日点经度和轨道极聚类的程度存在显着的分散。此外，我们认为，在没有第九行星的情况下，17个随机绘制的轨道仍然应该表现出一些集群，即使潜在的分布是均匀的。因此，我们发现还需要更多的ETNO和IOCO探测来确信地推断第九行星的存在。
2020-05-11 astro-ph.EP
The orbit of Planet Nine
海王星之外存在一颗巨大的行星-被称为行星九（P9）-已经从遥远的偏心柯伊伯带天体（KBO）的近日点经度和极位置的聚类中推断出来。在更新了观测偏差的计算后，我们发现聚类在99.6%的置信水平上仍然是显著的。因此，我们使用这些观测来确定P9的轨道要素。一系列的数值模拟表明，遥远的KBO的轨道分布强烈影响的P9的质量和轨道根数，因此可以用来推断这些参数。将偏差与这些数值模拟相结合，我们计算P9参数离散集的似然值，然后将其用作高斯过程仿真器的输入，该仿真器允许对所有参数的任意值进行似然计算。我们在马尔可夫链蒙特卡罗分析中使用该仿真器来估计P9的参数。发现P9质量为$6.2^{+2.2}_{-1.3}$地球质量，半长轴为$380^{+140}_{-80}$ AU，倾角为$16\pm5^\circ$，近日点为$300^{+85}_{-60}$ AU。利用轨道要素的样本和对这样一颗行星的半径和半径的估计，我们计算了第九行星在天空中的位置及其亮度的概率分布函数。对于许多合理的假设，第九行星比最初预期的更近，更亮，尽管概率分布包括一个长尾巴到更大的距离，并且第九行星半径和半径的不确定性可能会产生更暗的物体。
2021-08-26 astro-ph.EP
Regular Radial Velocity Variations in Nine G- and K-type Giant Stars: Eight Planets and One Planet Candidate
我们报告的径向速度变化的检测在9个演化的G-和K-型巨星。这些观测是在冈山天体物理观测站进行的。行星或行星候选者可以最好地解释这些规律性的变化。然而，其中五颗恒星的近280天变化的巧合使我们无法完全排除某些变化的恒星起源，因为所有九颗恒星的恒星性质都相似。在RV变星的行星假说中，行星（包括一颗候选行星）可能存在于演化恒星周围所谓的“行星沙漠”边界附近，轨道周期在255至555天之间。此外，它们也是在G型和K型巨星周围发现的质量最小的巨行星，最小质量在0.45 $M_{\rm{J}}$和1.34 $M_{\rm{J}}$之间。我们进一步研究了我们检测的其他假设，但没有一个能更好地解释规则的RV变化。通过我们的探测，我们确信，G-和K-型巨星的振幅低至15 $\rm{m\ s^{-1}}$的长达一年的规则变化是可探测的。此外，我们进行了模拟，以进一步确认这些恒星周围行星的可探测性。最后，我们探索了中等质量恒星周围的巨行星，同样发现了4木星质量差距（例如Santo et al. 2017），这可能是巨行星种群的边界。
2021-12-14 astro-ph.EP
Searching for Planet Nine with Coadded WISE and NEOWISE-Reactivation Images
一颗遥远的、尚未被发现的第九大行星被用来解释对外太阳系的各种观测。虽然这样的“行星九”，如果它存在的话，最有可能通过光学反射光被发现，但它可能会在3 $-$ 5 $μ$ m处发出比简单的黑体预测更强烈的辐射，这取决于它的大气特性（Fortney et al. 2016）。因此，行星九可能在3.4 $μ$ m处被WISE探测到，但单次曝光太浅，除非在相对较小的距离（$d_9 \lesssim 430$ AU）。我们开发了一种方法来搜索行星九远远超出了W1单次曝光的灵敏度，距离高达800 AU，使用惯性coadds的W1曝光到$\sim$ 1天的间隔。我们将我们的方法应用于Holman & Payne（2016）确定的$\sim$ 2000平方度的天空，根据Fienga等人（2016）卡西尼测距分析，这是一个潜在的可能行星九的位置。我们没有检测到一个合理的行星九候选人，但能够推导出一个详细的完整性曲线，排除它的存在在参数空间搜索$W1 < 16.66$（90%的完整性）。我们的方法使用所有公开可用的W1成像，时间跨度为2010年1月至2015年12月，并且将随着未来NEOWISE-Reactivation版本的额外W1曝光而变得更加敏感。我们预计我们的方法将适用于整个银河系高纬度天空，我们将在不久的将来将我们的搜索扩展到整个足迹。
2016-10-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Generation of the Distant Kuiper Belt by Planet Nine from an Initially Broad Perihelion Distribution
长期柯伊伯带天体的轨道在物理空间中非常密集，这一观测结果最近引发了第九行星假说--我们的太阳系中存在一个遥远的偏心行星成员。在这个模型的框架内，一个类似海王星的摄动通过共振和长期效应的复杂相互作用塑造了遥远的柯伊伯带天体的轨道分布，这样除了近日点循环的天体外，幸存的轨道相对于行星九的轨道被组织成近轴对齐和反对齐的配置。在这项工作中，我们调查的作用，柯伊伯带的初始条件的演变外太阳系使用数值模拟。有趣的是，我们发现，最终的近日点距离分布强烈依赖于系统的原始状态，并证明了双峰结构对应的存在的对齐和反对齐的集群只再现，如果初始近日点分布被假定为远远超出$\sim 36$ AU。最终近日点距离分布的双峰性是由于存在永久稳定的天体，较低的近日点峰值对应于反对准轨道，较高的近日点峰值对应于对准轨道。我们确定的机制，使这些对象的持久稳定性，并找到他们居住的相空间的区域。所获得的结果将第九行星假说置于太阳系形成的更广泛叙述中，并为第九行星的观测搜索提供了进一步的见解。
2018-04-30 astro-ph.EP
The Brute-Force Search for Planet Nine
最近的一项探测一个假设的引力体的提议，该引力体距离太阳500天文单位（称为行星9），要求将一个配备高精度时钟的近相对论航天器舰队发送到怀疑该物体的区域。我们表明，这样一个任务的技术限制可以放松一些，同时提高灵敏度：高精度的时钟可以避免时，由行星9引起的横向位移是可测量的地球上，或近地，望远镜。此外，我们注意到，在没有第九行星的情况下，这些航天器仍然通过绘制太阳系外部的引力扰动来产生有用的数据。
2020-05-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Finding Planet Nine: apsidal anti-alignment Monte Carlo results
已发现已知的极端海王星外天体（ETNO）的轨道要素分布在统计上与遵循日心或更确切地说重心轨道的未受扰动小行星群的轨道要素分布不一致。这种趋势，如果被未来ETNO的发现所证实，强烈表明一个或多个大质量扰动可能位于冥王星之外。在trans-Plutonian行星范式中，第九行星假说作为一个强有力的方案受到了广泛的关注，可以解释在物理空间中观察到的7个ETNO的近日点聚集，这些ETNO也在轨道极点位置聚集。在这里，我们重新讨论了使用重心轨道在已知ETNO的近日点和极点进行聚类的问题，并研究了第九行星轨道的最新化身的可见性，应用蒙特卡罗技术并专注于拱点反对齐约束的影响。我们提供了可见度地图，显示了这颗假定的行星最有可能的位置，如果它靠近远日点。我们还表明，现有的数据表明，至少有两个大规模的扰动存在超越冥王星。
2016-08-03 astro-ph.EP
Measuring the radius and mass of Planet Nine
Batygin和Brown（2016）提出了一个新的太阳系行星的存在，该行星被认为是小的外天体偏心轨道扰动的原因。现在的主要挑战是探测和确定这一假定机构的特征。在这里，我们探讨的原则，确定其物理参数，主要是它的质量和半径。为此，我们集中在两个方法，恒星掩星和引力微透镜效应（放大，偏转和时间延迟）。我们估计了可能的掩星或引力效应的主要特征：背景星的流量变化、持续时间和发生概率。我们还调查了直接成像和掩星的额外好处。
2017-06-08 astro-ph.EP
The TROY project: II. Multi-technique constraints on exotrojans in nine planetary systems
共轨天体是行星形成和演化的副产品，正如我们从太阳系所知道的那样。虽然行星大小的共轨在我们的行星系中并不存在，但动力学研究表明，它们可以在大质量行星的引力阱中长时间保持稳定。如果它们存在的话，用目前的仪器是可行的。在本文中，我们提出了新的地面观测，寻找这些机构与9个近距离（P<5天）行星共轨，使用不同的观测技术。所有这些的组合允许我们限制系统中任何可能的特洛伊木马的参数空间。我们使用多技术观测（径向速度，精密测光和过境时间的变化），无论是新获得的背景下的特洛伊项目和公开，以约束存在的行星大小的特洛伊在拉格朗日点的9个已知的系外行星。我们没有发现明确的证据表明，木马在这九个系统中，通过任何技术使用的观测精度。然而，这使我们能够限制系统中任何潜在木马的存在，特别是在木马质量/半径与天平动振幅平面中。特别是，我们可以为所研究的六个系统设置超级地球质量制度的质量上限。
2018-07-02 astro-ph.EP
Generation of Highly Inclined Trans-Neptunian Objects by Planet Nine
太阳系的外海王星区域呈现出复杂的动力学结构，其中大部分可以用巨行星的不稳定性驱动的轨道历史来解释。然而，一个高度倾斜的起源，在某些情况下逆行，人口的trans-Neptunian对象仍然难以捉摸的框架内，这一演变的图片。在这项工作中，我们表明，存在一个遥远的，海王星般的行星，居住在一个偏心和轻微倾斜的轨道完全占的异常组成部分的trans-Neptunian轨道分布。采用与先前用来解释物理空间中遥远的柯伊伯带轨道聚集的行星9相同的参数，我们进行了一系列数值实验，阐明了产生半长轴小于100 AU的高倾斜柯伊伯带天体的物理过程。所确定的动力学路径表明，像Drac和Niku这样的柯伊伯带神秘成员来自太阳系的扩展散射盘。
2016-10-17 astro-ph.EP
Distant TNO Inclinations as a Constraint on Primordial Cluster Perturbations in the Presence of Planet Nine
California Institute of Technology（加州理工学院）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Southwest Research Institute（西南研究所）
研究在九号行星存在时，遥远海王星外天体倾角对原星团扰动的约束。通过比较不同初始构型下测试粒子的长期N体积分，发现观测到的遥远海王星外天体与温和扰动诞生环境相符，若低倾角离散是固有特征，将有力约束原星团扰动程度。
2026-07-20 astro-ph.EP
Comprehensive Wide-Band Magnitudes and Albedos for the Planets, With Applications to Exo-Planets and Planet Nine
给出了这8颗行星的全部7个Johnson-Brachins波段（U、B、V、R、I、Rc和Ic）和5个Sloan主波段（u '、g'、r '、i'和z '）的完整参考星等。这些数据伴随着照明相位函数和其他表征行星瞬时亮度的公式。约翰森-费洛蒙星等的主要来源是近年来报道的一系列个性化测光研究。该数据集中的空白由本研究中根据已发表的分光光度法合成的量值填补。行星斯隆星等是首次建立的，是新记录的斯隆滤波光度学、合成星等和从约翰逊-费米子系统转换的值的平均值。从这两组星等得到的几何星等在每个光度系统内和所有行星的光度系统之间以及所有波段都是一致的。这种一致性证实了这些数字本身以及它们所来源的数量级。此外，还引入了一个称为delta星等的量来表示行星的星等与其母星的星等之间的差异。表中列出了具有一系列物理特性的系外行星的δ值。三角洲星等是相位角90度时的星等，此时行星与其恒星的视距离接近最大。当需要估计信噪比时，这一数量可能有助于系外行星探测和观测战略。同样，本文中提出的相位曲线可用于表征系外行星。最后，我们估计了行星九的星等，我们注意到P9在红色和近红外波长处可能特别微弱。
2016-09-16 astro-ph.EP
Can Planet Nine Be Detected Gravitationally by a Sub-Relativistic Spacecraft?
行星9被提出来解释一些跨诺普图天体的轨道集群。最近，有人提议使用亚相对论航天器来间接探测行星9的引力影响。在这里，我们研究的阻力和电磁力施加在一个亚相对论航天器上的星际介质（ISM）的影响，并比较这些力量与9号行星引起的引力。我们发现，由于密度和磁场波动而产生的噪声将在亚相对论速度$v\gtrsim 0.001~c$下主导行星9的引力信号。然后，我们确定了克服ISM湍流的阻力和磁噪声所需的参数空间，并使9号行星的重力检测成为可能。最后，我们讨论了实际的策略，以减轻阻力和电磁力的影响。
2020-05-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Modified Newtonian Dynamics as an Alternative to the Planet Nine Hypothesis
针对新型柯伊伯带天体的轨道异常（曾被视为第九行星存在的证据），研究人员利用长期近似法证明MOND（修正牛顿动力学）可提供替代解释，其轨道长轴对齐银心、相空间团簇的预测与观测相符，提示该引力理论或可在外太阳系被观测到。
2023-08-24 astro-ph.EP astro-ph.GA gr-qc
Search for Nearby Earth Analogs. II. detection of five new planets, eight planet candidates, and confirmation of three planets around nine nearby M dwarfs
Zechmeister等人（2009）在2000年3月至2007年3月期间，使用VLT 2和UVES光谱仪观测了38颗M矮星。最近对该数据进行了重新分析（Butler等人，2019），多普勒速度精度得到了显著提高。受此启发，我们将UVES数据与HARPS，Magellan/PFS和Keck/HIRES的速度集相结合。已经发现了16颗行星候选者绕着9颗M矮星运行。其中五个是对应径向速度信号的新行星，它们对噪声模型的选择不敏感，并且在不同时间跨度的多个数据集中被识别。八颗候选行星需要额外的观测才能确认。我们还确认了之前报道的三颗行星。在新发现的行星中，GJ 180 d和GJ 229 A c是超级地球，位于其宿主恒星的保守宜居带。我们使用蒙特卡罗方法研究了它们的动力学稳定性，发现两个行星轨道对伴星的引力摄动都是鲁棒的。由于它们靠近太阳，这两个系统中的主星和潜在的可居住行星之间的角距分别为25和59质量。因此，它们是未来JWST和E-ELT直接成像的良好候选者。此外，我们还发现了GJ 433 c，这是一颗冷的超级海王星，属于一个未被探索过的类海王星行星群。GJ 433 c与其主星的距离为0.5as，可能是第一个直接成像冷海王星的现实候选者。对这些行星的全面观测对于研究行星形成具有重要意义。
2020-01-09 astro-ph.EP
Dynamical Evolution Induced by Planet Nine
对半长轴大于~250天文单位的海王星外天体的观测普查显示出意想不到的轨道结构，这很容易归因于一颗尚未探测到的大质量行星引起的引力扰动。虽然这颗行星的能力（i）复制在物理空间中观察到的遥远轨道的集群，（ii）促进其近日点从海王星的动力分离，（iii）激发一群长周期半人马座的极端倾角是通过数值实验很好地建立起来的，但对这些效应的动力机制的连贯理论描述仍然难以捉摸。在这项工作中，我们的动态过程的特点，在发挥作用，从半解析的理由。我们首先考虑一个由第九行星引起的轨道演化的纯长期模型，并表明它与遥远物体的稳定性不一致。相反，长周期KBO集群的长期生存是由第九行星驱动的平均运动共振网络实现的。然后，通过采取紧凑的形式的方法来微扰理论，我们表明，这是长期的动态嵌入在这些共振，调节遥远的柯伊伯带物体的轨道约束和近日点脱离。最后，我们证明了轨道倾角的大振幅振荡的发生是通过捕获低倾角物体进入高阶长期共振来完成的，并确定了驱动演化的特定谐波。鉴于对主导动力学的定性理解，我们在行星九假设的更广泛的理论框架内对当前观测数据集进行了更新解释。
2017-10-04 astro-ph.EP math.DS
Constraints on Planet Nine's Orbit and Sky Position within a Framework of Mean Motion Resonances
一些作者提出，最遥远的柯伊伯带天体（KBO）的统计学显著轨道排列是外太阳系中尚未发现的行星的证据，现在被称为“行星九”。Batygin & Brown（2016）的动力学模拟提供了对行星可能轨道和天空位置范围的限制。我们通过探索Malhotra等人（2016）的建议来扩展这些研究，即行星九与几个最遥远的KBO处于小整数比平均运动共振（MMR）中。我们发现，所观察到的KBO半长轴提出了一套与一个看不见的行星在$\sim 654 \ \mathrm{AU}$（$P \sim 16,725 \ \mathrm{yr}$），有一个大于$98\%$的机会，源于一个序列的MMR，而不是从一个随机的分布。我们描述并实现了一个蒙特卡洛优化方案，驱动外太阳系的十亿年动力学积分，以确定能够保持KBO的拱线对准的扰动的轨道特性。这个优化实验表明，看不见的行星最一致地用质量$m \sim 6-12 M_{\oplus}$、半长轴$a \sim 654 \ \mathrm{AU}$、偏心率$e\sim0.45$、倾角$i \sim 30^{\circ}$、近星点幅角$ω\sim 150^{\circ}$、升交点经度$Ω\sim 50^{\circ}$和平均距平$M \sim 180^{\circ}$来表示。相对于该基准星历表的一系列天空位置是可能的。我们发现区域$30^{\circ}\, \lesssim …
2016-12-22 astro-ph.EP
Making Planet Nine: Pebble Accretion at 250--750 AU in a Gravitationally Unstable Ring
我们研究了在一个引力不稳定的固体环中，围绕一颗太阳质量为1的恒星，在250-750天文单位的轨道上形成的冰冷的超地球质量行星。凝结计算表明，一个由几个大寡头和一群鹅卵石组成的系统在250 AU处产生了1亿至2亿年的超级地球，在750 AU处产生了1至2亿年的超级地球。超过十个寡头的系统在太阳系的年龄内无法产生超级地球。随着这些系统的演化，毁灭性的碰撞会产生可检测的碎片盘，相对于中心恒星的光度为$10^{-5}$至$10^{-3}$。
2016-03-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
H-Atmospheres of Icy Super-Earths Formed in situ in the Outer Solar System: An Application to a Possible Planet Nine
我们研究的可能性，冰冷的超地球质量的行星，形成了长时间尺度（0.1- 1 ~Gyr）在大距离（$\sim$ 200- 1000 ~AU）从他们的主恒星，将发展大量的富氢大气。在这些行星的内部，高压将CH $_4$转化为乙烷、丁烷或金刚石，并释放出H $_2$。使用简化的模型，捕获的内部结构的基本物理，我们表明，大气的物理性质取决于H $_2$从地幔的流出。当该流出量为$\lesssim 10^{10}$ [molec cm $^{-2}$ s $^{-1}$ ]时，脱气气氛的基础压力为$\lesssim$ 1 bar。较大的流出量导致基本压力接近$10^3 - 10^4$ bar的大气压。在任何压力下，这些行星的平均密度为2.4- 3 [g cm $^{-3}$ ]，远大于天王星和海王星的平均密度1.3- 1.6 [g cm $^{-3}$ ]。因此，观测可以区分行星九与原始的H/He丰富的大气从原太阳星云吸积和一个大气从核心脱气。
2017-04-03 astro-ph.EP
The Planet Nine Hypothesis
在过去的二十年里，观测调查揭示了柯伊伯带的复杂轨道结构，柯伊伯带是海王星以外围绕太阳运行的冰冷天体。除了许多容易预测的轨道行为外，新出现的海王星外天体普查显示了无法仅通过与已知的八行星太阳系的相互作用来解释的动力学现象。具体而言，在太阳系的经典观点中，对观测到的轨道半长轴超过$\sim250\,$ AU的物理聚集、选定的柯伊伯带天体近日点与海王星的分离以及高度倾斜/逆行长周期轨道的动力学起源的解释仍然是难以捉摸的。这一新勾勒出的遥远太阳系的动力学结构表明，存在一颗质量为$m_9\sim 5-10\,M_{\oplus}$的新行星，它位于中等倾斜轨道（$i_9\sim15-25°$）上，半长轴为$a_9\sim 400 - 800\,$ AU，偏心率介于$e_9 \sim 0.2 - 0.5$之间。本文回顾了观测动机，动力学约束，以及探测这个被称为行星九的天体的前景。
2019-02-26 astro-ph.EP
First detection of orbital motion for HD 106906 b: A wide-separation exoplanet on a Planet Nine-like orbit
HD 106906是一颗有1500万年历史的短周期（49天）光谱联星，拥有一颗大行星质量（$\sim11\,M_{\rm Jup}$）的自行伴星HD 106906 b。此外，一个环双星碎片盘在光学和近红外波长下被分辨出来，在很宽的距离上表现出明显的不对称性，这可能是由行星的引力扰动引起的。在这项研究中，我们提出了第一次检测的轨道运动的HD 106906 b使用哈勃太空望远镜图像跨越14年的时间。我们实现了高的天体测量精度通过交叉注册的背景恒星的位置与盖亚天体测量目录，提供HD 106906的子像素位置是饱和的或被日冕光学元件遮蔽。我们在2004年和2017年进行的两次最具约束力的测量之间测量了地球向东运动的统计学显著性$31.8\pm7.0$ mas。这种运动使得能够测量行星轨道与内部碎片盘之间的倾角，倾角为$36_{-14}^{+27}$度或$44_{-14}^{+27}$度，这取决于行星轨道的真实方位。近星点和相互倾角之间有很强的负相关性;近星点较小的轨道与盘平面的偏差更大。HD 106906 b的近星点为$510_{-320}^{+480}$天文单位，很可能脱离半径为100天文单位的行星区域，这表明在行星系的演化过程中，类似第九行星的结构可以在很早的时候就建立起来。
2020-12-08 astro-ph.EP
A candidate location for Planet Nine from an interstellar meteoroid: The messenger hypothesis
一个假设的行星9潜伏在外太阳系的存在已经被援引作为一个合理的解释异常集群在轨道上的海王星外天体。在这里，我们提出，一些到达地球的流星体可以作为信使，有可能揭示一个迄今未被发现的大质量物体的存在。最近提出的第一颗星际流星CNEOS 2014 - 01 - 08可能就是这样一个信使。流星辐射是在最大概率区域计算的行星9的位置在以前的作品。这种巧合是偶然的几率约为1%。此外，CNEOS 2014 - 01 - 08的一些统计异常在假设它是通过引力相遇被抛向地球的情况下得到了解决。将它的轨迹在时间上向后整合，然后将导致9号行星更有可能居住的天空区域。根据现有的数据，我们建议在坐标R.A. 53.0+/-4.3度，9.2度+/-1.3度作为行星9的合理候选位置。
2023-01-31 astro-ph.EP
The Hunt for Planet Nine: Atmosphere, Spectra, Evolution, and Detectability
我们调查的物理特性，太阳系的行星九使用建模工具，在研究天王星和海王星的遗产。对于一系列合理的质量和内部结构，我们发现内在Teff的上限，从~35-50 K的质量为5-20 M_地球，我们还探讨了较低的Teff值。根据H/He包层的质量分数，可能的行星半径可以从3到6 R_Earth。鉴于其寒冷的温度，这颗行星遇到了显著的甲烷冷凝，这极大地改变了大气层，使其远离简单的海王星般的期望。我们发现大气在可见光波段的分子吸收强烈耗尽，这表明瑞利散射大气具有接近0.75的高几何散射系数。我们强调两个诊断大气的温度结构，第一个是甲烷云以上的甲烷混合比的值。第二个是可以看到云散射的波长，这产生了云顶压力。如果大气层很薄，可以看到表面反射。由于碰撞引起的H2在红外线中的不透明性，如果甲烷耗尽，这颗行星在最短波长的WISE颜色中将是非常蓝色的（而不是红色），并且在某些情况下，将存在于WISE可探测性的边缘。对于一系列模型，从~3-5微米的热通量比黑体预期大~20个数量级。我们报告了对第九行星的AllWISE源目录的搜索，但没有发现探测。
2016-06-06 astro-ph.EP
Chaotic Dynamics of Trans-Neptunian Objects Perturbed by Planet Nine
对最遥远的海王星外天体（TNO）轨道之间的集群观测激发了人们对潜伏在太阳系外围的未被发现的第九颗行星的可能性的兴趣。一些作者进行的数值模拟表明，只要选择适当的行星质量和轨道，这样的行星就可以在遥远的TNO群体的轨道要素中保持集群，与观测到的样本类似。然而，由这样一个遥远的偏心扰动引起的丰富的基本动力学过程的许多方面还没有得到充分的探索。我们报告的结果，我们的共面测试粒子的动力学的调查，与一个大质量的身体在一个圆形轨道（海王星）和一个大质量的身体在一个更遥远的，高度偏心的轨道（假定的行星九）。我们发现，我们的理想化模拟的详细检查提供了丰富的测试粒子动力学，是可能的巨大的洞察力。特别是，我们发现混沌和共振重叠在粒子的动力学演化中起着重要的作用。我们开发了一个简单的映射模型，使我们能够详细地了解，网络的重叠平均运动共振探索混沌演变的粒子。我们还表明，与海王星的引力相互作用可以对粒子的轨道演化产生深远的影响。我们的研究结果可以作为更好地理解在更复杂的模拟中观察到的动力学行为的起点，这些模拟可用于限制行星9的质量和轨道。
2018-05-01 astro-ph.EP
Stability of Neptune's distant resonances in the presence of Planet Nine
海王星外天体（TNOs）在50 < a < 100 au的散射盘中被认为聚集在海王星的n：1共振附近（例如：3：1，4：1等）。虽然这些天体在大的日心距离上花费了很长的时间，但如果它们的近日点保持在40 au左右，它们的动力学演化仍然在很大程度上与海王星相关联。相反，大约有十几个极端的TNO，它们的天文单位大于250 au，近日点分离，似乎存在于一个区域，它们太远而不受巨行星的影响，太近而不受外力的影响。最近的研究表明，这些轨道在物理空间中的明显排列是一个遥远的大质量行星引力引导的标志。在本文中，我们调查的演变TNO在每个海王星的n：1共振之间的3：1和14：1。我们的结论是，共振和非共振对象超过12：1近~157 AU被删除，而有效地通过扰动从假设的行星九。此外，我们发现了一群模拟的TNO，它们的a < 100 au，40 < q < 45 au和低倾角，经历了与海王星和第九行星的共振相互作用。最后，我们模拟了观测到的a > 100 au的天体的演化，并确定了几个可能锁定在与海王星的n：1共振中的TNO;包括最遥远的已知共振候选者2014 JW 80和2014 OS 394，它们似乎分别处于10：1和11：1共振中。我们的研究结果表明，类似的远程对象的检测可能会提供一个有用的约束的假设调用存在额外的遥远的行星。
2021-05-21 astro-ph.EP
Modeling Indications of Technology in Planetary Transit Light Curves -- Dark-side illumination
我们分析了地外文明使用轨道镜照亮同步旋转行星的黑暗面对行星过境光变曲线的潜在影响。以前基于行星尺度工程的副作用来探测文明的努力集中在影响宿主恒星输出的结构上（例如戴森球）。然而，较年轻的文明可能在工程方面不那么先进，但仍然能够将小型航天器送入轨道。由于M型矮星是太阳附近最常见的恒星类型，因此似乎有许多最近的可居住行星围绕着昏暗的低质量M型恒星运行，并且将同步旋转。从逻辑上讲，在这样一颗行星上进化的文明可能会受到启发，通过在L2拉格朗日点放置一个大镜子来照亮他们星球的黑暗面，或者发射一个小的薄镜子舰队进入行星轨道。我们简要地研究了这样一个轨道镜集合的要求和工程挑战，然后探讨它们对过境光变曲线的影响。我们将恒星边缘变暗和模型的一个简单的镜像舰队的影响，为过境的类地（R = 0.5至2 R_地球）行星，将同步旋转的轨道内的宜居带的主恒星。虽然这样的装置在开普勒数据中无法检测到，但JWST将提供必要的灵敏度来检测围绕附近恒星运行的类似地球的可居住行星的镜子舰队。
2018-06-06 astro-ph.EP
Exploring the Orbital Stability of Large, Lightweight Mirrors around Exoplanets
University of Wisconsin - La Crosse（威斯康星大学拉克罗斯分校）；Space Sciences Laboratory at the University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校空间科学实验室）
研究大型轻质镜面在系外行星轨道上受恒星辐射压影响的稳定性，通过N体模拟分析不同恒星类型和轨道参数下的镜面生存时间与轨迹。
2026-06-08 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.pop-ph
The Case for an Early Solar Binary Companion
我们发现，在太阳诞生星团中，一个与太阳质量相等的临时双星伴星，距离为$\sim 10^3 \; \mathrm{\; AU}$，将增加形成观测到的外部奥尔特云天体数量和捕获第九行星的可能性。特别是，第九行星被捕获的起源的发现将有利于我们的双星模型，相对于一个孤独的恒星历史。我们的模型预测了大量的矮行星，LSST可以识别，与行星九相似的轨道，这将是由恒星双星捕获的结果。
2020-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Far-Infrared Search for Planet Nine Using AKARI All-Sky Survey
本研究利用 AKARI 全天远红外巡天，在 N-body 模拟预测天区通过多历元交叉匹配筛选缓慢移动源，发现两个位置与流量符合理论的第九行星候选体。
2025-06-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Exploring Trans-Neptunian Space with TESS: A Targeted Shift-Stacking Search for Planet Nine and Distant TNOs in the Galactic Plane
我们目前的结果，从一个新的管道定制设计，以寻找微弱的，未被发现的太阳系机构使用全帧图像数据从美国宇航局过境系外行星调查卫星（TESS）的使命。该流水线在沿着感兴趣的合理轨道路径对齐和共同添加帧之前移除每个像素的基线通量。我们首先通过恢复三个海王星外天体-- 90377 Sedna（$V=20.64$）、2015 BP 519（$V=21.81$）和2007 TG 422（$V=22.32$）--的信号来演示管道的性能--都是通过沿着其已知的天空投影路径进行移位叠加和通过盲恢复。然后，我们将这种盲搜索过程应用于TESS扇区18和19的概念验证调查中，TESS扇区18和19延伸穿过北半球的银道面的一部分。我们在地心距离$d=70-800$ au处寻找昏暗的天体，有针对性地寻找行星九和任何以前未知的分离的柯伊伯带天体，这些天体可能会揭示行星九的假设。在没有输入轨道信息的情况下，我们目前的管道可以可靠地恢复银河系平面中遥远的太阳系天体的信号，$V<21$和当前距离$d\lesssim 150$ au，我们详细说明了未来优化的路径，以推动这些限制。本文介绍的方法为利用TESS进行远距离太阳系全天移叠加巡天奠定了基础。
2020-11-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Tilting Uranus via Secular Spin-Orbit Resonance with Planet 9
天王星98度的惊人大的平行度还没有一个令人满意的解释。最被广泛接受的假设涉及一个巨大的撞击物，使天王星倾斜到它的一侧，遇到了一些困难，关于天王星的自转速度和它的卫星系统。天王星被捕获到一个长期的自旋轨道共振中所驱动的质子密度增加仍然是一个可能的替代假设，它避免了与巨大撞击相关的许多问题。我们认为，长期的自旋轨道共振可能激发了天王星的生命力，如果它是由一个尚未被发现的外太阳系机构，通常被称为行星九向外迁移。我们从对123个N体模拟的分析中得出了对第九行星及其迁移的不同参数的支持。我们发现，在多个实例中，模拟的第九行星驱动天王星的倾斜度超过98度，其中有相当一部分落在这个值的10%以内。我们注意到一个重要的警告，我们的结果，在一个比今天更快的自转轴进动速率天王星是需要在所有情况下，它达到高的轨道。我们的结论是，虽然原则上可能是第九行星（如果它存在的话）造成了天王星的岁差，但这种结果的可行性取决于天王星的原始岁差率。
2022-07-24 astro-ph.EP
Generation of Low-Inclination, Neptune-Crossing TNOs by Planet Nine
本研究通过自洽考虑巨行星摄动、银盘潮汐和途经恒星影响的N体模拟，发现长周期近平面穿海王星轨道TNOs的轨道结构与含第九行星的模型吻合，以约5σ置信度否定无第九行星的情景，为第九行星存在提供新证据。
2024-04-17 astro-ph.EP
The Orbit of Planet Nine Derived from Engineering Physics
最近有几篇论文提出可能存在第九颗行星（行星X），这可能解释了一些分离的海王星外天体的引力扰动。为了进一步分析这种可能性，我们应用天体力学、工程物理学和统计分析，根据第一工程学原理，利用所分析的最初6个天体组和第二组天体的轨道特征，改进了对该行星主要轨道要素和质量的估计，第二组天体包括最初6个天体和作者选定的另外6个长周期小行星。我们发现，所观察到的集群背后的驱动力是引力矩，安排在一个系统的，有序的方式小行星的轨道，我们开发相关的运动方程。作为证据，我们表明，预期的效果是完全明显的相关机构的轨道特性，包括最引人注目的关于他们的轨道平面，方位角取向和特定的相对角动量，我们显示产生一个非常意想不到的形式的共振在他们的相对角动量。我们进一步表明，第9行星轨道的坐标接近于其他作者最近提出的原始值，尽管我们证明了它的周期必须比Batygin和Brown，2019年在最近的文献中提出的周期小得多，大约为3500年，离心率接近0.65，其质量约为地球质量的8.4倍。鉴于预测的轨道，我们表明，这颗行星显然已经创造了许多平均运动共振，其中七个特别指出。至于一个可能的观测，行星X，将在V=18.9和26.1之间，可能有大约24.8等。
2020-01-24 astro-ph.EP
The Mass, Orbit and Location of Planet Nine Derived from Classical Astrophysics
Independent researcher（独立研究者）；Lockheed Martin Corporation（洛克希德·马丁公司）
通过分析12个TNO的轨道簇，利用拉格朗日点共振和几何对称性，确定了第九行星的轨道参数、质量（7.1地球质量）和位置。
2026-05-30 astro-ph.EP
Observing the Atmospheres of Known Temperate Earth-sized Planets with JWST
最近在附近的晚M矮星周围发现了九颗凌日地球大小的行星，包括TRAPPIST-1行星和MEarth调查发现的两颗行星GJ 1132 b和LHS 1140 b。这些行星是已知最小的行星，可能有适合JWST探测的大气层。我们提出了模型的热发射和传输光谱，每个行星，不同的成分和表面压力的大气。我们的基础上的地球，土卫六和金星的元素组成和计算的分子组成假设化学平衡，这可以强烈依赖于温度。热发射光谱和透射光谱都对大气成分敏感;热发射光谱对表面压力和温度敏感。我们用JWST预测了每个行星大气的可观测性。GJ 1132 b和TRAPPIST-1b是JWST/MIRI发射光谱的优秀目标，需要不到10次日食观测。TRAPPIST-1c的发射测光需要5-15次日食; LHS 1140 b和TRAPPIST-1d、TRAPPIST-1 e和TRAPPIST-1f，可能有表面液态水，可以通过测光获得。九颗行星中有七颗是JWST透射光谱测量的有力候选者，尽管所需的凌日次数在很大程度上取决于行星的实际质量。使用测得的质量，不到20个凌日需要5西格玛检测GJ 1132 b和6个TRAPPIST-1行星的光谱特征。专门测量这九颗行星的大气层的活动将使我们能够第一次探测我们太阳系以外的陆地行星大气的形成和演变过程。
2017-11-29 astro-ph.EP
