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关于第九行星的信息相信你已经了解了，我们先来回顾一些主要观点，再来说说一些有趣的计算。
既然我们或多或少已经对这个行星有所了解（理论上），那么让我们来思考一些问题吧。 新视野号（New Horizons）要多久才能到达第九行星呢？新视野号并不是恒速运行的，我们可以估算其速度为大约 16 千米/秒 。如果它在距离太阳最近的位置飞向行星九的话，那么将要经过的距离为大约200AU（200个日地距离）。现在我们可用标准定义来计算平均速度（在一维范围内）。 我们可以把1.87 x 109秒（有兴趣的话，你可以检查下这个计算）转换成年，从而得到的计算结果是59.3年。同样在第九行星距离太阳最远（1200AU）时进行上面的转换，得到其行程时间为355.7年。 额……它与太阳的距离几乎与地球到第九行星的距离相等了。但是可以看出，如果我们想发射一架飞过第九行星的宇宙飞船，要么我们需指望年轻的科学家，要么想办法制造一架更快（得非常快）的宇宙飞船。 你能在第九行星上行走吗？让我们假设第九行星为固体表面。在上面行走将会是什么样子呢（除了很冷外）？ 事实上，这与表面重力场有关。地球表面的重力场是9.8 N/kg。我们都知道在地球表面行走是什么样子。因此，这会是一个很好的用于比较的数字。 一个行星的表面重力场取决于两个因素（至少是两个）：行星质量以及行星半径。行星的质量越大，其重力场越大。行星的半径越大，其重力场越小（因为你距离中心很远）。重力场在地球表面的大小计算如下： 利用对第九行星半径估算的高值与低值，我计算出的重力场介于5.9 N/kg 和 23.7 N/kg之间。因此，其重力场有可能与地球一样（但是会更冷）。当然如果重力场是23.6 N/kg的话，在上面行走会有点困难。 第九行星上有多冷？好吧，让我们先假设第九行星没有大气层。这一点很重要，因为我们都知道，行星上的大气层对表面温度有很大的影响（例如金星，地球和火星）。如果你也假设太阳是一个黑体的话（所有的辐射都来自表面温度），那么可以估算出太阳辐射的能量。如果所有的能量在各个方向均匀辐射，那么光的强度将随着平方距离的增加而下降。 由于行星吸收了太阳的辐射，其表面变得暖和起来。这个时候，行星也将成为一个黑体辐射体。当行星放射和吸收辐射量相同的时候才会保持平衡温度。这里有点像做数学题，但总体思路是这样。 利用这个温度模型和200 AU 的距离，我们可以计算出表面温度为20.5开氏（-252.65摄氏度），比霍斯行星还要冷。假设第九行星并未吸收所有的辐射（也不会），那么温度会更低一些 — 但是为了获得实际数值，你必须猜测行星的一些属性。 嗯，如果你纯属娱乐利用同样模型来计算地球温度的话，那么得出的结果将是288开氏（14.85摄氏度）左右 。 但实际上温度要低些，因为地球本身吸收能力不是很好。如果没有大气层，地球的温度将接近255开氏（-18.15摄氏度）。 显然还有其它问题需要回答……如果你有兴趣，可以把它当成课后作业： 在观察到其它行星轨道的摄动后，人们发现了一些行星。天王星轨道的变化源于海王星 ——它就是这样被发现的。假设我们只观察冥王星的轨道。第九行星又会带来多大的偏离呢？你可以试着把它作为数字计算题。你可以把第九行星放在你喜欢的任何位置。 由于大气层，地球的温度从大约255开氏上升到288开氏左右。你能通过给第九行星添加足够的二氧化碳来让其温度上升吗？ 这是一个相当难的问题，因此你需要进行一些估算。这里提示一下：金星在没有大气层的情况下大约为300开氏，而在有大气层的环境下会超过700开氏。如果你给第九行星加入与金星同样厚度的大气层呢？假设其温度会以同样的倍增因素增加——它将会有多热呢？ 从技术层面来讲，要想定型金星大气层的温度效应并不容易，因为它太厚了。地球的大气效应可以通过单层模型进行估算 —— 通过ACS模型。不过估算依然还是很有趣的。 本文翻译自美国《连线》杂志 （点击标题阅读） |
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