最近，你肯定已經(jīng)在各大新聞里看到了太陽系存在第九大行星的消息。如果你還不知道，下面是幾個要點。（由于還不能完全確定它是否存在，下面我稱該行星為行星X，代表未知。）
在太陽系的柯伊伯帶（比冥王星還遠(yuǎn)），天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)其中6顆天體的運行軌道異常。
如果我們假設(shè)有一顆行星存在，對這些天體產(chǎn)生了引力影響，就可以解釋這些運行軌道的異常。因此天文學(xué)家相信太陽系或許存在行星X。
根據(jù)柯伊伯帶的天體運行軌跡可以推算出行星X環(huán)繞太陽一周需時1至2萬年，半長軸為700 AU（1 AU是地球到太陽的距離）。
行星X的質(zhì)量遠(yuǎn)大于地球，大約為地球的十倍。半徑為13,000到26,000公里之間（地球的半徑為6,371公里）
紫色的軌跡代表柯伊伯帶的六顆天體，稱為“矮行星”。如果存在第九大行星（橙色軌跡）就可以解釋六顆矮行星的運行軌跡異常。（圖片來源：Caltech/R.Hurt)
現(xiàn)在我們已經(jīng)大概了解了行星X的一些信息，我們就考慮一些實際的問題。
“新視野號”需要耗時多久才能到達(dá)行星X？
這個問題我們需要進(jìn)一步的澄清，并把它劃分為兩個問題。第一，“新視野號”（前不久才抵達(dá)冥王星）在它現(xiàn)在的位置需要多久才能抵達(dá)新行星？答案或許是無限久。因為新視野無法獲得足夠的燃料繼續(xù)供他航行那么遠(yuǎn)的距離。
那么我們再換個問法，一個像“新視野號”的飛船需要多久才能到達(dá)行星X。雖然“新視野號”并不是以恒速在空間中飛行的，但是為了簡化計算下面我就取飛船的平均速度為每秒16,000米。假定飛船要飛行到行星X離太陽最近的距離（近日點），也就是200AU?，F(xiàn)在我們就可以用平均速度（一維的情況）的標(biāo)準(zhǔn)定義來計算。把這兩個數(shù)字代入下面的公式：
我們就得到187后面再跟7個零秒的時間，如果把秒轉(zhuǎn)換為年，那么得到的結(jié)果就是59.3年。作為比較，“新視野號”飛到冥王星耗時了9年。那么，如果飛船要飛到行星X離太陽最遠(yuǎn)的距離（遠(yuǎn)日點），那得到的結(jié)果將是355.7年。啊哦！這么久遠(yuǎn)的時間，如果想看看行星X的真面目（如果它真的存在），看來唯一的辦法就是要制造更快的宇宙飛船！
在行星X上散步是何等感受？
我們需要首先假設(shè)行星X擁有固態(tài)表面。那么我們走在行星X上是什么感受？這其實跟行星表面引力場有關(guān)。在地球的表面，我們感受到的引力場強度是9.8N/kg。我們切身體會在到在地球表面的情況，所以這個數(shù)字可以幫助我們來做比較。
一個行星的表面引力場強度（g）取決于行星的質(zhì)量（M）和半徑（R）。質(zhì)量越大行星，引力場越強。相反，半徑越大則引力場越弱。在行星表面的引力場大小可以通過如下公式簡單計算：
利用行星X的最大和最小半徑取值，我們通過上面的公式很快就可以得到引力場強度為5.9和23.7N/kg。所以，行星X上的引力場強度跟地球比較接近（但是更加寒冷）。當(dāng)然，如果行星X擁有上限半徑，那我們感受到的引力強度是23.7N/kg，這將使我們寸步難行。
在行星X的表面有多冷？
這里，我們假設(shè)行星X上并沒有大氣層，這很重要，因為行星上的大氣層會對行星表面的溫度有很大的影響（如火星、地球和金星）。這里我們也假設(shè)太陽是完美的黑體輻射，這樣我們就可以估算從太陽輻射出的能量。如果能量向各個方向都均勻輻射，那么光的強度會反比與距離的平方。
當(dāng)一顆行星吸收了太陽的輻射，行星表面就會被加熱。如果這樣的情形發(fā)生，行星也會成為黑體輻射體。當(dāng)行星輻射和吸收的能量相等，我么就說行星達(dá)到了平衡溫度。這是一個大體的概念，這邊我就不打算再列出公式了。
根據(jù)上述的溫度模型，當(dāng)恒星X距離為200AU時，它的表面溫度為20.5K。這比行星霍斯（星戰(zhàn)里的場景）都要冷！?。‘?dāng)然真實情況是行星X并不能完全的吸收來自太陽的輻射，所以實際溫度還要更低一點。
如果我們用同樣的模型來計算地球上的情況，我們將得到地球的表面溫度為288K，由于地球并不是完美吸收體，所以實際問題也要低一點。如果地球沒有大氣層，那么表面溫度將降為255K。
關(guān)于行星X我們就說到這里，它的存在還是個未知數(shù)，如果存在，那么未來天文學(xué)家還需要探索它的諸多性質(zhì)，比如是否擁有生命？當(dāng)然要向它發(fā)射探測器，我們還需努力。不管如何，我們都希望未來它能夠成為太陽系的新成員。
