太阳系中存在遥远巨行星的证据

最近的分析表明，柯伊伯带散射盘族群中的遥远轨道在各自的近日点幅角上表现出意外的聚集。尽管已提出若干假设解释这种对齐，但迄今为止，能成功解释观测的理论模型仍难以捉摸。在这项工作中，我们表明遥远柯伊伯带天体的轨道不仅在近日点幅角上聚集，也在物理空间中聚集。我们证明了这些天体的近日点位置和轨道平面被严格限制，并且这种聚集由于偶然的概率仅有0.007%，因此需要动力学起源。我们发现观测到的轨道对齐可由一颗质量大于约10个地球质量的遥远偏心行星维持，其轨道与遥远柯伊伯带天体大致位于同一平面，但近日点与小天体的近日点相差180度。除了解释观测到的轨道对齐，这样一颗行星的存在自然解释了高近日点类塞德娜天体的出现，以及已知的高半长轴且倾角在60至150度之间的天体集合（其起源先前不明）。对遥远和具有高倾角的外太阳系天体的持续分析为检验我们的假设以及进一步约束该遥远行星的轨道要素和质量提供了机会。