Dlaczego „9 planeta” nie została jeszcze wykryta?

W komentarzach do tego pytania pojawiły się poważne wątpliwości co do tego, czy tak zwana „9. planeta” naprawdę istnieje. To nie było tak naprawdę celem poprzedniego pytania, więc zadaję to. Dlaczego ta „dziewiąta planeta” nie została wcześniej wykryta, jeśli w ogóle istnieje?

Brown i Batygin, autorzy artykułu na temat możliwej planety, mają stronę internetową poświęconą temu zagadnieniu.

Kilka powodów, które nie zostały jeszcze uwzględnione:

• Porusza się dość wolno - autorzy szacują 0,2-0,6 sekundy łukowej na godzinę - więc standardowe badania mogą nie zauważyć ruchu i nie rozpoznać go jako obiektu układu słonecznego.

Eris, która jest najbardziej odległym potwierdzonym obiektem znanym wciąż w Układzie Słonecznym, porusza się z prędkością 1,5 sekundy łukowej na godzinę, która jest tak wolna, że ​​została pominięta za pierwszym razem. Większość badań zewnętrznego układu słonecznego nie byłaby w stanie znaleźć planety dziewiątej, nawet gdyby była dość jasna, ponieważ uważaliby ją za nieruchomą gwiazdę.

• Jeśli planeta znajduje się w pobliżu aphelium, może być o rząd wielkości dalej niż jakakolwiek większa lub mniejsza planeta, którą znaleźliśmy do tej pory (z wyłączeniem egzoplanet, które można znaleźć metodami, które nie mają zastosowania w tym przypadku). Autorzy sugerują aphelium między 500 a 1200 AU. Dla porównania, Pluton ma 30-50 AU, podczas gdy Eris około 100 AU została odkryta dopiero w 2005 roku. Potencjalna dziewiąta planeta byłaby znacznie większa niż Eris, ale prawdopodobnie również byłaby znacznie dalej, a przez to słabsza.

• Badanie WISE wyeliminowało planety wielkości Saturna w promieniu 10 000 AU , a planety wielkości Jowisza w odległości 26 000 AU. Ale potencjalna 9. planeta jest znacznie mniejsza od nich. WISE przeprowadziło również bardziej czułe wyszukiwanie, które podniosłoby obiekty wielkości Neptuna, ale do tej pory obejmowało ono jedynie ograniczoną część nieba.

• Planeta będzie znacznie trudniejsza do wykrycia, jeśli ma w tle Drogę Mleczną - zbyt wiele gwiazd potencjalnie zagłusza słaby obiekt.

Oto podsumowanie autorów:

Szacowana orbita dla przypuszczalnej 9. planety. Oś pozioma jest właściwym wzniesieniem. Kolorowe segmenty to regiony, w których należało je znaleźć na podstawie istniejących badań.
Ilustracja autorstwa Browna i Batygin, przy założeniu, że zastosowanie ma dozwolony użytek .

Największym nieodkrytym terytorium jest to, gdzie statystycznie najprawdopodobniej będzie: w pobliżu aphelium. Niestety aphelium jest także bardzo blisko galaktyki Drogi Mlecznej. Ugh.

Więc gdzie to jest? Prawdopodobnie odległy. 500 AU +. Prawdopodobnie słabszy niż 22 magnitudo. Prawdopodobnie w środku galaktyki Drogi Mlecznej.

Teraz znajdź planetę dziewięć.

Więcej szczegółów na stronie autorów: http://www.findplanetnine.com/p/blog-page.html

W końcu grawitacyjna dominacja Słońca sięga połowy drogi do najbliższej gwiazdy. Wciąż jest wiele niezbadanych obszarów dla planet mniejszych niż Saturn.

Zanotuj oś dziennika. Mamy dobrą mapę dla wewnętrznej 50 AU i zaczynamy znajdować obiekty około 100 AU, ale obiekty Układu Słonecznego mogą istnieć aż do zewnętrznych krawędzi chmury Oort.
Ilustracja z wikipedii .

Ten wykres z XKCD mówi wiele o tym, dlaczego tak jest

Najważniejsze jest to, że 9. planeta jest zbyt mała, aby mogła zostać wykryta przez WISE, i zbyt daleko / mała, aby mogła zostać wykryta poprzez widzialną obserwację. Najprawdopodobniej ta hipotetyczna planeta jest daleko, być może nawet do 1200 AU, i niezbyt duża, co utrudnia jej dostrzeżenie. WISE był w stanie wykluczyć istnienie dowolnego obiektu wielkości Saturna o wartości do 10 000 AU. Ten hipotetyczny obiekt ma masę około 1/5 do 1/10 masy Saturna. Jest również o wiele bardziej prawdopodobne, że będzie bardziej zwarty, ponieważ Saturn ma raczej niską gęstość. Podsumowując, jeśli jest widoczny w WISE, będzie na samym brzegu.

Istnieje wiele normalnych metod, których używamy do wykrywania egzoplanet, ale żadna z nich nie działa dobrze w przypadku 9. planety. Oto niektóre z głównych.

• Prędkość promieniowa. Słońce nie porusza się znacząco w stosunku do Ziemi, a hipotetyczna planeta jest zbyt daleko od Słońca, aby mieć duży wpływ.
• Tranzyt. Jest to oczywiście niemożliwe, ponieważ planeta nigdy nie przechodzi między Ziemią a Słońcem.
• Mikrosoczewkowanie grawitacyjne. Znów planeta nie przechodzi między nami a Słońcem.
• Bezpośrednie obrazowanie. Trudno na początek. Planeta jest również daleko i miałaby niską bezwzględną wielkość .

Co do tego, dlaczego pośrednie dowody na istnienie planety nie były gromadzone wcześniej - cóż, obiekty w Pasie Kuipera i poza nim (w tym zaburzone Obiekty Trans-Neptuna (TNO)) zostały po raz pierwszy zaobserwowane w 1992 r. , A my stworzyliśmy znaczące dane z ostatnich lat.

Możliwe powody, dla których planeta nie została wcześniej odebrana:

1. Nie ma tam
2. Fotograficzne badania ruchu pokrywają niebo. Aby tego uniknąć, planeta 9 musiałaby być słabsza niż około 18 lub 19 magnitudo. Stawia to dolną granicę w kombinacji rozmiar / albedo / odległość dla dowolnej planety 9. Proponowana planeta może z łatwością być słabsza niż 20 magnitudo.
3. Celowe poszukiwania obiektów transneptunowych (TNO) wykorzystują duże teleskopy o szerokich polach widzenia. Niemniej jednak nie pokrywają one nigdzie w pobliżu całego nieba i są na ogół ograniczone do być może wielkości 22-23.
4. Głębokie poszukiwania mogą przebiegać znacznie słabiej, ale są to badania wiązki ołówkowej i dlatego mają niewielkie szanse na ślepe wybranie określonego obiektu lub są pojedynczą epoką i dlatego nie mogą wykryć ruchu z powodu paralaksy i ruchu orbitalnego.
5. Ankiety w podczerwieni ( WISE i 2MASS ) obejmowały całe niebo. Byli wystarczająco wrażliwi, aby podnosić gazowych olbrzymów w proponowanej odległości od planety 9, ponieważ olbrzymy są utrzymywane na gorąco przez skurcz grawitacyjny. Gdyby jednak planeta 9 była kamienista / oblodzona i nie miała wewnętrznego źródła ciepła, mogłoby być zbyt zimno, aby ją wykryć.

Powyższy wycinek z Albuquerque Journal tak naprawdę nie odpowiada na twoje pytanie, ale astronomowie już od dłuższego czasu polują na dużą planetę poza Plutonem. Zobacz też:

http://www.zetatalk.com/theword/tword26b.htm

http://www.bibliotecapleyades.net/hercolobus/esp_hercolobus_2_02.htm (w sekcji „Obliczenia obserwatorium marynarki wojennej Stanów Zjednoczonych”)

http://www.bibliotecapleyades.net/hercolobus/esp_hercolobus_3d.htm

EDYCJA: Aby pobić to na śmierć, Percival Lowell mógł być pierwszą osobą, która wykryła 10. planetę. Cytując https://en.wikipedia.org/wiki/Percival_Lowell :

Masy Plutona nie można było ustalić do 1978 r., Kiedy to odkryto jego satelitę Charon. Potwierdziło to to, co było coraz bardziej podejrzane: wpływ grawitacyjny Plutona na Urana i Neptuna jest znikomy, z pewnością nie wystarczający, by wyjaśnić rozbieżności na ich orbitach [21]. W 2006 r. Pluton został przeklasyfikowany jako planeta karłowata przez Międzynarodową Unię Astronomiczną.

Oczywiście ta sama strona nadal podaje:

Ponadto obecnie wiadomo, że rozbieżności między przewidywanymi a obserwowanymi pozycjami Urana i Neptuna nie były spowodowane grawitacją nieznanej planety. Powodem były raczej błędne wartości masy Neptuna. Spotkanie Voyagera 2 z Neptunem w 1989 roku przyniosło bardziej precyzyjną wartość jego masy, a rozbieżności znikają po zastosowaniu tej wartości [22].

Jeśli chcesz selektywnie wierzyć Wikipedii, możliwe, że Lowell wykrył 9. planetę i że to nie był Pluton.

Jednym z powodów, aby nie wierzyć Wikipedii (i danego źródła) oraz kredytu Lowell tutaj jest to, że 9-cia planeta ma mieć wpływ na Urana oraz orbity Neptuna, więc rozbieżności Lowell zauważyć nie zniknęły, to oni po prostu zostały zmniejszone.