Myślę, że prawdopodobnie mało prawdopodobne jest, aby między Merkurym a Marsem było więcej planet, ale poza Jowiszem między planetami jest dużo pustej przestrzeni. Czy może być tam ukryta jakaś mała planeta?

Między Słońcem a Neptunem nie ma nieodkrytych planet.

Obiekty bliższe (do Słońca) niż Neptun, które są wystarczająco duże, aby uznać je za planety (a nie planety karłowate), nie mogą pozostać „ukryte”. Jeśli tam jest, światło słoneczne odbije się od niego i zobaczymy. Gdy porusza się po swojej orbicie, zauważymy zmianę pozycji na niebie, więc będziemy wiedzieć, że to nie jest gwiazda.

Chciałbym jednak udzielić szerszej odpowiedzi na to pytanie: jaki jest maksymalny rozmiar nieodkrytego obiektu Układu Słonecznego i jak się zmienia w miarę oddalania się od Słońca?

Im dalej znajduje się obiekt Układu Słonecznego, tym trudniej go wykryć. Tempo, w którym staje się trudniejsze, jest poważne; światło, które otrzymujemy z obiektu, skaluje się z grubsza jako $1/r^4$ .

$1/r^2$$1/r^2$

Jesteśmy w stanie wykryć bardzo małe asteroidy na Ziemi. Niektóre tak małe jak ~ 50 metrów średnicy. Domyślam się (i to tylko na podstawie mojej intuicji, a nie jakichkolwiek obliczeń), prawdopodobnie nie ma nieodkrytych obiektów większych niż 1 km w pobliżu Ziemi.

Podczas podróży do zewnętrznego układu słonecznego (Jowisz do Neptuna) liczba ciał dramatycznie wzrasta. Obecnie znanych jest około 700 000 ciał Układu Słonecznego i większość z nich występuje na tym obszarze. Uważa się, że znaleziono wszystkie planetoidy większe niż 10 km.

W obszarze bezpośrednio za Neptunem (od 30 AU do 100 AU) w ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci odkryliśmy wiele obiektów podobnych do plutonów, obiektów o średnicy 500 km lub więcej. Dla porównania, Pluton ma około 2200 km średnicy. Jest całkowicie prawdopodobne, że w tym zakresie odległości znajduje się kilka, jeśli nie wiele podobnych obiektów, których jeszcze nie znaleziono. Niektóre z nich klasyfikują się jako planety karłowate, ponieważ są okrągłe, krążą wokół Słońca, ale nie oczyściły 95% swojej orbity z innej materii.

I wreszcie - i to tam staje się ekscytujące - tam, gdzie jest naprawdę daleko, może być nieodkryta duża planeta , na poziomie ~ 700 AU. Określany jako Planeta Dziewiąta, jest to hipotetyczny obiekt, który zdaniem niektórych (godnych uwagi) astronomów istnieje z powodu wzorów, które widzą na orbitach innych odległych planet karłowatych. Z obliczeń szacują, że byłby tak ciężki jak 10 ziem i podróżowałby między 200 a 1200 AU. Jednak odległości te są tak duże, a światło słoneczne tam tak ciemne, że nawet przy najlepszych teleskopach i dwóch latach poszukiwań nie udało im się ich znaleźć.

Na koniec chciałbym udostępnić dwa wykresy. Pierwszy to odległość (najbliższego podejścia lub peryhelium) względem średnicy różnych zewnętrznych ciał Układu Słonecznego. W prawym dolnym rogu zauważalny jest brak kropek, wskazujących z grubsza, gdzie nie mamy jeszcze możliwości zobaczenia obiektów tak małych i odległych.

Drugi to rozszerzony, ale nieco mniej dokładny schemat tego samego.

Zdjęcie 1 ze strony transneptunowskich obiektów Johnstona . Zdjęcie 2 z xkcd .