自從「冥王星」(Pluto) 在 2006 年被剔出「九大行星」之列後，「太陽系」(Solar System) 只餘下八大行星； 2016 年初，有美國天文學家宣稱發現一顆尚未為人知、綽號「第九行星」(Planet 9) 的神秘巨型行星後，「太陽系」中是否存在「第九行星」成為天文學界的爭議性議題，有人言之鑿鑿，也有人認為屬子虛烏有，到底第九行星存不存在？！
冥王星
遠古以來，人類在深夜裏仰望天穹， 結合神話故事，想像出一百多個星座。就在這樣充滿故事但是絶少改變的夜空中，有幾個星點被古代天文學家發現了規律的週期運動，這就是我們現在所知道的「太陽系」行星，並且以最有名的希臘神來命名，例如：「阿波羅」(Apollo)－太陽、「維納斯」(Venus)－金星、「朱比特」(Jupiter)－木星等等。
不過肉眼的能力有限，頂多只能看到「視星等」(Apparent Magnitude) 五等多的「天王星」(Uranus)〔天王星不是肉眼發現的，是利用望遠鏡偶然發現的〕。在中古世紀，人們覺得這七顆行星應該就是「太陽系」中所有的行星了〔不過確定它們是繞著地球還是太陽轉抬，又是另一個很長的故事了〕。
在 1846 年，數學及天文望遠鏡發展了一段很長時間後，天文觀測精確度以及計算能力都剛好滿足時，天文學家又發現最外圍的「天王星」似乎在天空中有著不規則的運動，而且剛好可以假設為『被一顆還未發現行星的重力所擾動』來解釋，也因此而發現了「海王星」(Neptune)。
有了這個成功的例子，天文學家就開始利用相同的方法去找尋「海王星」外是否還有未發現的行星。終於在 1930 年發現了「冥王星」，這也是唯一美國人發現的行星〔雖然我們現在知道冥王星已被降級成「矮行星」(Dwarf Planet)，再也不是太陽系的行星了......〕。
在這之後，人們又開始覺得「這應該就是整個太陽系」的模樣了，但是理論天文學家就不這麼認為了。首先「荷蘭」(Nederland) 天文學家 Jan Oort 在 1932 年左右提出「長週期彗星」(Long-Period Comets) 的來源，應該是一個距離 20000 au〔au 為天文單位，1au＝149,597,870,700m〕的球狀雲團 ，也就是「奧爾特雲」(Oort Cloud)。
Gerard Peter Kuiper 跟 Kenneth E Edgeworth 在 1950 年代的時候，又提出了「海王星」外應該有一個在「太陽系」形成時所殘留下來的「原始行星盤」(Protoplanetary Disc) 的假設。Julio Fernández 與中央大學的葉永烜老師在 1987 年進一步用數值計算模擬推論出，大約位於 35 到 50 au 應該會存在一個「彗星帶」或是「行星盤」，才能解釋「短週期彗星」(Short-Period Comets) 的成因。有了這些理論的基礎，1992 年「麻省理工學院」(Massachusetts Institute of Technology, MIT) 的 David Jewitt 終於找到在發現「冥王星」六十多年之後的第二顆「庫柏帶」(Kuiper Belt) 天體 1992QB1，並且開啟了「海王星」外天體的大航海時代。
在 2006 年，任職於「加州理工學院」(California Institute of Technology, Caltech) 的 Michael E. Brown，利用第一代的大視場天文數位相機，發現了絕大部分的比較亮或是比較大的「庫柏帶」天體，包含表面有水冰光譜的「妊神星」(Haumea) 家族、推測是內「奧爾特雲」的小行星「賽德娜」(Sedna, 90377)，以及跟「冥王星」大小差不多的「鬩神星」(Eris)。「鬩神星」的發現也間接了否定了「冥王星」行星的定位，西方媒體也戲稱 Brown 是「冥王星殺手」(Pluto Killer)。
在接下來的十年中，觀測天文學家利用更大的望遠鏡、更新更廣的電子相機，找到了超過二千個「庫柏帶」天體。由於距離太陽越遠，「太陽系」原始物質的空間密度就會越來越低，在近二十年的觀測裡，也沒有發現其他會影響「庫柏帶」天體的天體。這時，大家又開始覺得真正的太陽系應該就是這樣了，「庫柏帶」跟「奧爾特雲」中間應該再沒有什麼大東西存在了！但真的是這樣嗎？
到底第九行星在哪裡？
自從「賽德娜」被發現後，行星動力學一直無法解釋它的來源與存在。由於它離「海王星」實在非常的遠，離「海王星」軌道的最近點也比「海王星」軌道還多一倍有多〔76 au v.s. 30 au〕，動力學模擬的結果也證明在 46 億年內〔太陽系的年齡〕它都沒有改變過軌道，那麼它是如何跑到到那個位置的呢？
一般相信這個與世獨立的存在需要一些外力，例如漂流的恆星透過「太陽系」外，又或是太陽形成於星團中，然後才離開星團。但這些理論大多只能說是假設，缺少觀測上的支持。但是在這十年間，天文學家陸續找到數顆與「賽德納」很像的天體，並且發現這些天體的軌道傾角與近日點的位置有特別的趨勢，但由於數量過少，這個領域的研究方向一直還未確定。就在去年的二月，「加州理工學院」的 Konstantin Batygin 與 Brown 敲響了「第九行星」理論的第一聲響，發表了一顆位於 250 au，十倍地球質量的行星理論模型。而這個模型剛好可以適當的解釋遠、近日點的天體為何都偏向同一邊以及傾角分佈，以及他們如何生成的。
行星科學界最重要的定期會議之一，是「美國天文學會行星科學分會」(The Division for Planetary Sciences of the American Astronomical Society) 會議，在裡面接受報告的論文都是最新、最有影響力的研究結果，許多科學媒體也會參與會議，然後立即發出新聞稿。在這個會議中，Batygin 受邀發表大會演講，接在他之後的數個論文報告，也都提出一些觀測上跟理論上的一些支持的論點，包含：
1.Scott Sheppard 又找到數顆遠、近日點的天體
2.太陽自轉軸的偏差能用第九行星來解釋
3.這些遠、近日點的天體剛好在這顆推論行星的軌道共振點上。
斯巴鲁望遠鏡
當然，除了正方的結果，也出現了不少反方的研究，其中最重要的二個結果就是：
(1) 這顆行星的存在將會把現在所見的庫柏帶外的結構摧毀，
(2) 銀河盤面並沒有巡天資料，所以觀測上有明顯的偏差。
現在這個狀況，舉一個眾所皆知的例子，就像 UFO 到底是外星人太空船，抑或只是地球上的飛行器或者各種光影的組成而已？先不討論照片合成或是誤認，正方反方都能提出不少「說法」或是「間接證據」，但是現況就是我們並沒有確切的證據來證明 UFO 是外星飛船。
觀測天文學家與理論天文家存在一種微妙的關係：既競爭又合作。理論天文學家可以利用一些假設來預測現在技術看不到的東西或現象，觀測天文學家則是不斷用最新的科學技術去發現、或是證明假設是否正確。一旦當科學技術進步到能觀測到應該要觀測的天體時，眾多理論在這時就是大審判的時候了。
目前許多國際研究團隊包括「卡內基天文台」(The Carnegie Observatories)、「加州理工學院」及「日本國立天文台」(National Astronomical Observatory of Japan, NAOJ)，都如火如荼地進行尋找「第九行星」的觀測工作，尤其是位於「夏威夷」(Hawaii) 的「斯巴鲁望遠鏡」(Subaru Telescope)，由於它是目前口徑最大〔八公尺〕的大視場望遠鏡，所以擔任起許多重要的觀測工作。所以「第九行星」到底存不存在？相信這個問題在不久的將來就會真相大白了。
原文 PAN SCI 作者 - 陳英同
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