Розглядаючи наші методи дослідження, наскільки ймовірно, що у нашій Сонячній системі є необгрунтовані планети (а не планети-карлики)?


33

Я думаю, що навряд чи є більше планет між Меркурієм та Марсом, але поза Юпітером, між планетами багато порожнього простору. Невже там може бути захована маленька планета?


2
Коли колись з'явились перші міркування про велику планету, що ховається у хмарі Оорта, я взяв найгірші цифри, що даються тоді, щоб зробити оцінку того, наскільки важко було б їх знайти. З цього часу потенційна орбіта була уточнена, але вихідний висновок "занадто слабкий, щоб його можна було знайти в попередньому огляді всього неба, але його можна виявити за допомогою цілеспрямованого пошуку, якщо там, де очікується", все-таки справедливим; і такий пошук триває зараз. astronomy.stackexchange.com/questions/13270/9th-planet-location/…
Dan Neely

Відповіді:


71

Між Сонцем та Нептуном немає нерозкритих планет.

Об'єкти, ближчі (до Сонця), ніж Нептун, досить великі, щоб їх можна вважати планетами (а не планетами-карликами) не можуть залишатися «прихованими». Якщо він там, світло від сонця відскочить від нього, і ми його побачимо. Коли він рухається по своїй орбіті, ми помітимо, як положення на небі змінюється, тож ми будемо знати, що це не зірка.

Я хотів би дати більш широку відповідь на це питання: Який максимальний розмір нерозкритого об'єкта Сонячної системи і як він змінюється, коли ви потрапляєте далі від сонця?

Чим далі знаходиться об’єкт Сонячної системи, тим важче його виявити. Швидкість, з якою стає важче, є серйозною; світло, яке ми отримуємо від об'єкта, масштабується приблизно як .1/r4

( для світла, що рухається від Сонця до об'єкта, і знову для світла, що рухається від об'єкта до нас на землі).1/r21/r2

Ми можемо виявити кілька дуже маленьких астероїдів, що перетинають землю. Деякі завбільшки ~ 50 метрів поперек. За здогадкою (і це просто засноване на моїй інтуїції, а не на будь-яких розрахунках), мабуть, немає нерозкритих об'єктів, більших за 1 км від землі.

Під час подорожі до зовнішньої сонячної системи (Юпітер до Нептуна) кількість тіл різко збільшується. В даний час відомо близько 700 000 тіл Сонячної системи, і більшість з них трапляються в цій області. Вважається, що були знайдені всі астероїди, більші за 10 км.

У районі, що знаходиться безпосередньо за Нептуном (від 30 АС до 100 АС), за останні два десятиліття ми знайшли багато плутоподібних об'єктів, об'єкти діаметром 500 км і більше. Для довідки, Плутон проходить близько 2200 км. Цілком правдоподібно, що на дальній відстані є кілька, якщо не багато подібних об'єктів, які ще не були знайдені. Деякі з них можна віднести до карликових планет, оскільки вони круглі, орбітають сонце, але не очистили 95% своєї орбіти від іншої речовини.

І нарешті - і ось тут стає захоплюючим - там, де йому дійсно далеко, там може бути нерозкрита велика планета , що становить ~ 700 АС. Позначається як «Планета Дев'ять», це гіпотетичний об’єкт, який деякі (примітні) астрономи вважають, що існує через зразки, які вони бачать на орбітах інших далеких карликових планет. Згідно з підрахунками, вони підрахували, що це було б важким, як 10 земних доріжок, і мандруватиме від 200 до 1200 АС. Однак ці відстані настільки великі, а сонячне світло там настільки тьмяний, що навіть з найкращими телескопами та дворічним оглядом вони не знайшли його.

Нарешті, я хотів би поділитися двома графіками. Перший - це відстань (найближчий підхід або перигелій) до діаметра різних тіл зовнішньої Сонячної системи. У правому нижньому куті помітний брак крапок, що вказує приблизно на те, де ми ще не маємо можливості бачити маленькі та віддалені об’єкти.

Друга - це розширена, але трохи менш точна діаграма тієї ж. Розмір TNO та графік відстані перигеліону xkcd комікс про нерозкриті планети

Зображення 1 зі сторінки перенаптунівських об'єктів Джонстона . Зображення 2 від xkcd .


10
+1 за детальною, але просто поясненою відповіддю, яка додає значення не лише питанню, а й нашому сайту в цілому!
Чаппо говорить про відновлення Моніки

14
І навіть якби планета була якось невидимою, ми все одно виявимо її вплив на орбіти інших планет до тих пір, поки вона буде досить близькою - зрештою, саме так ми знайшли, наприклад, Нептун.
Луань

7
@Mast за визначенням, поки вона обертається навколо Сонця, вона є частиною Сонячної системи ...
jcaron

5
@Flater - Дійсно немає можливості існувати такої "контр-Землі". Якщо вона не знаходиться на ідеально підібраній орбіті, вона буде повільно обганяти Землю, або Земля наздожене її. І вона не може бути на ідеально підібраній орбіті, оскільки інші планети будуть турбувати свою орбіту і орбіту Землі по-різному, оскільки Земля і проти Землі будуть в різних місцях. Дійсно, де планета всередині орбіти Нептуна не може ховатися. Було проведено ретельне обстеження усього неба, а простір настільки порожній, що нічого не можна заважати.
Марк Фоскі

3
@Mazura WISE виключає великі планети. Подивіться на мультфільм XKCD.
Роб Джеффріс
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.