Astronomie

Warum wurde der „9. Planet“ noch nicht entdeckt?

Warum wurde der „9. Planet“ noch nicht entdeckt?

In den Kommentaren zu dieser Frage wurden erhebliche Zweifel geäußert, ob der sogenannte "9. Planet" wirklich existiert. Das war nicht wirklich die Absicht der vorherigen Frage, also stelle ich dies. Warum wurde dieser "9. Planet" bisher nicht entdeckt, wenn er überhaupt existiert?


Brown und Batygin, die Autoren des Papiers über den möglichen Planeten, haben eine Webseite, die sich damit befasst.

Einige Gründe, die noch nicht behandelt wurden:

  • Es bewegt sich ziemlich langsam - die Autoren schätzen 0,2-0,6 Bogensekunden pro Stunde -, so dass Standardvermessungen die Bewegung möglicherweise nicht bemerken und sie nicht als Objekt des Sonnensystems erkennen.

Eris, das am weitesten entfernte bestätigte Objekt im Sonnensystem, bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 1,5 Bogensekunden pro Stunde, was so langsam ist, dass es beim ersten Mal verfehlt wurde. Die meisten Vermessungen des äußeren Sonnensystems könnten Planet Neun nicht finden, selbst wenn er ziemlich hell wäre, da sie nur denken würden, dass es sich um einen stationären Stern handelt.

  • Wenn sich der Planet in der Nähe des Aphelions befindet, könnte er eine Größenordnung weiter entfernt sein als jeder große oder kleine Planet, den wir bisher gefunden haben (außer Exoplaneten, die mit Methoden gefunden werden, die in diesem Fall nicht gelten). Die Autoren schlagen ein Aphel zwischen 500 und 1200 AE vor. Zum Vergleich: Pluto liegt bei 30-50 AE, während Eris bei etwa 100 AE erst 2005 entdeckt wurde. Der potenzielle 9. Planet wäre viel größer als Eris, aber wahrscheinlich auch viel weiter entfernt und dadurch lichtschwächer.

  • Die WISE-Untersuchung eliminierte Saturn-große Planeten innerhalb von 10.000 AE und Jupiter-große Planeten innerhalb von 26.000 AE. Aber der potenzielle 9. Planet ist viel kleiner als diese. WISE hat auch eine empfindlichere Suche durchgeführt, die Objekte in Neptungröße aufspüren würde, aber diese Suche hat bisher nur einen begrenzten Teil des Himmels erfasst.

  • Der Planet wird viel schwieriger zu erkennen sein, wenn er die Milchstraße im Hintergrund hat - es gibt zu viele Sterne, die möglicherweise ein schwaches Objekt übertönen.

Hier die Zusammenfassung der Autoren:

Geschätzte Umlaufbahn des mutmaßlichen 9. Planeten. Die horizontale Achse ist die Rektaszension. Die farbigen Segmente sind Regionen, in denen es von bestehenden Umfragen hätte gefunden werden sollen.
Illustration von Brown und Batygin, unter der Annahme, dass die Fair Use Anwendung findet.

Das größte unerforschte Gebiet befindet sich dort, wo es statistisch gesehen am wahrscheinlichsten ist: in der Nähe des Aphels. Leider ist Aphelion auch sehr nah an der Milchstraße. Pfui.

Also, wo ist es? Wahrscheinlich distanziert. 500 AU+. Wahrscheinlich schwächer als 22. Größe. Sehr wahrscheinlich mitten in der Milchstraße.

Jetzt geh und finde Planet neun.

Weitere Details auf der Webseite der Autoren: http://www.findplanetnine.com/p/blog-page.html


Schließlich reicht die gravitative Dominanz der Sonne bis zur Hälfte des nächsten Sterns. Es gibt immer noch viel unerforschtes Territorium für Planeten, die kleiner als Saturn sind, um sich darin zu verstecken.


Beachten Sie die Log-Achse. Wir haben eine gute Karte für die inneren 50 AE und beginnen, Objekte um 100 AE zu finden, aber Objekte des Sonnensystems könnten bis zu den äußeren Rändern der Oortschen Wolke existieren.
Abbildung aus Wikipedia.


Diese Grafik von XKCD sagt viel darüber aus, warum das so ist

Die Quintessenz ist, dass der 9. Planet zu klein ist, um durch WISE entdeckt zu werden, und zu weit/klein, um durch sichtbare Beobachtung entdeckt zu werden. Höchstwahrscheinlich ist dieser hypothetische Planet weit entfernt, möglicherweise bis zu 1200 AE, und nicht besonders groß, was es schwierig macht, ihn zu sehen. WISE konnte die Existenz eines Saturn-großen Objekts bis zu 10.000 AE ausschließen. Dieses hypothetische Objekt hat etwa 1/5 bis 1/10 der Masse des Saturn. Es ist auch viel wahrscheinlicher, kompakter zu sein, da Saturn eine eher geringe Dichte hat. Unterm Strich, wenn es in WISE sichtbar ist, wäre es am Rande.


Es gibt viele normale Methoden, die wir verwenden, um Exoplaneten zu entdecken, aber keine davon funktioniert im Fall des 9. Planeten gut. Hier sind einige der wichtigsten.

  • Radiale Geschwindigkeit. Die Sonne bewegt sich in Bezug auf die Erde nicht wesentlich, und der hypothetische Planet ist zu weit von der Sonne entfernt, um einen großen Einfluss zu haben.
  • Transit. Dies ist offensichtlich unmöglich, da sich der Planet niemals zwischen Erde und Sonne bewegt.
  • Gravitationsmikrolinsen. Auch hier bewegt sich der Planet nicht zwischen uns und der Sonne.
  • Direkte Bildgebung. Dies ist am Anfang schwer. Der Planet ist auch weit entfernt und hätte eine geringe absolute Helligkeit.

Warum indirekte Beweise für den Planeten nicht früher gesammelt wurden – nun, Objekte im Kuipergürtel und darüber hinaus (einschließlich der gestörten Transneptunischen Objekte (TNOs)) wurden erst 1992 zum ersten Mal beobachtet, und wir haben nur signifikante aufgebaut Daten der letzten Jahre.


Mögliche Gründe dafür, dass der Planet vorher nicht abgeholt wurde:

  1. Es ist nicht da.
  2. Fotografische Eigenbewegungsmessungen decken den Whoke-Himmel ab. Um diese zu vermeiden, müsste Planet 9 lichtschwächer als etwa 18. oder 19. Größe sein. Dies setzt eine untere Grenze in der Kombination aus Größe/Albedo/Entfernung für jeden Planeten 9. Der vorgeschlagene Planet könnte leicht lichtschwächer als 20. Größe sein.
  3. Bei der gezielten Suche nach transneptunischen Objekten (TNOs) werden große Teleskope mit weiten Sichtfeldern verwendet. Trotzdem decken sie nicht annähernd den gesamten Himmel ab und sind im Allgemeinen auf vielleicht 22-23 Magnituden begrenzt.
  4. Tiefensuchen können viel schwächer ausfallen, sind aber "Bleistiftstrahl" -Vermessungen und haben daher eine geringe Chance, ein bestimmtes Objekt blind zu erfassen, oder sind eine einzelne Epoche und können daher aufgrund von Parallaxe und Orbitalbewegung keine Bewegung erkennen.
  5. Infrarot-Durchmusterungen (WISE und 2MASS) deckten den gesamten Himmel ab. Sie waren empfindlich genug, um Gasriesen in der vorgeschlagenen Entfernung von Planet 9 zu erfassen, da Riesen durch Gravitationskontraktion heiß gehalten werden. Wenn Planet 9 jedoch felsig/eisig wäre und keine interne Wärmequelle hätte, dann könnte es zu kalt gewesen sein, um es zu erkennen.

Der obige Ausschnitt aus dem Albuquerque Journal beantwortet Ihre Frage nicht wirklich, aber Astronomen suchen seit geraumer Zeit nach einem größeren Planeten jenseits von Pluto. Siehe auch:

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

http://www.bibliotecapleyades.net/hercolobus/esp_hercolobus_2_02.htm (unter "United States Naval Observatory Calculations")

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

EDIT: Nur um das zu Tode zu schlagen, Percival Lowell kann waren die ersten Menschen, die den 10. Planeten entdeckten. Zitat von https://en.wikipedia.org/wiki/Percival_Lowell:

Plutos Masse konnte erst 1978 bestimmt werden, als sein Satellit Charon entdeckt wurde. Dies bestätigte, was zunehmend vermutet wurde: Plutos gravitativer Einfluss auf Uranus und Neptun ist vernachlässigbar, sicherlich nicht annähernd genug, um die Diskrepanzen in ihren Bahnen zu erklären.[21] Im Jahr 2006 wurde Pluto von der Internationalen Astronomischen Union als Zwergplanet neu klassifiziert.

Auf der gleichen Seite heißt es natürlich weiterhin:

Darüber hinaus ist nun bekannt, dass die Diskrepanzen zwischen den vorhergesagten und beobachteten Positionen von Uranus und Neptun nicht durch die Schwerkraft eines unbekannten Planeten verursacht wurden. Sie waren vielmehr auf einen falschen Wert für die Masse von Neptun zurückzuführen. Die Begegnung von Voyager 2 mit Neptun im Jahr 1989 ergab einen genaueren Wert seiner Masse, und die Diskrepanzen verschwinden, wenn dieser Wert verwendet wird.[22]

Wenn Sie Wikipedia selektiv glauben möchten, ist es möglich, dass Lowell einen 9. Planeten entdeckt hat und es nicht Pluto war.

Ein Grund, Wikipedia (und der angegebenen Quelle) nicht zu glauben und Lowell hier zu erwähnen, ist, dass dieser 9. Planet tut Auswirkungen auf die Umlaufbahnen von Uranus und Neptun haben, so dass die von Lowell festgestellten Diskrepanzen nicht verschwunden wären, sondern einfach reduziert worden wären.


Zusätzlich zu den anderen hervorragenden Antworten hier, wenn es einen unbeobachteten "Planeten 9" gäbe, wurde die Möglichkeit angesprochen, dass es sich um ein schwer zu beobachtendes urzeitliches Schwarzes Loch handelt.

Laut Phys.org schlagen die Wissenschaftler einen Plan vor, um zu bestimmen, ob Planet Neun ein urzeitliches Schwarzes Loch ist. Wenn Planet 9 ein urzeitliches Schwarzes Loch wäre, könnte es vom Vera C. Rubin-Observatorium durch Beobachtungen gelegentlicher Akkretionsflares aus Kometentrümmern entdeckt werden.

Aber es ist ein großes wenn.

Dr. Avi Loeb, Frank B. Baird Jr. Professor of Science in Harvard und Amir Siraj, ein Harvard-Student, haben die neue Methode entwickelt, um nach Schwarzen Löchern im äußeren Sonnensystem zu suchen, basierend auf Flares, die aus der Störung von abgefangene Kometen. Die Studie legt nahe, dass das LSST in der Lage ist, Schwarze Löcher zu finden, indem es Akkretionsfackeln beobachtet, die durch den Einschlag kleiner Oort-Wolkenobjekte entstehen.

"In der Nähe eines Schwarzen Lochs schmelzen kleine Körper, die sich ihm nähern, als Ergebnis der Erwärmung durch die Hintergrundakkretion von Gas aus dem interstellaren Medium auf das Schwarze Loch", sagte Siraj. "Sobald sie schmelzen, unterliegen die kleinen Körper einer Gezeitenstörung durch das Schwarze Loch, gefolgt von einer Akkretion von dem durch die Gezeiten zerstörten Körper auf das Schwarze Loch." Loeb fügte hinzu: "Da Schwarze Löcher von Natur aus dunkel sind, ist die Strahlung, die Materie auf ihrem Weg zur Mündung des Schwarzen Lochs aussendet, unsere einzige Möglichkeit, diese dunkle Umgebung zu beleuchten."

Dies wird in ihrem arXiv-Preprint Searching for Black Holes in the Outer Solar System with LSST zur Veröffentlichung in Astrophysical Journal Letters weiter diskutiert.

Beachten Sie, dass sich LSST jetzt auf die Legacy Survey of Space and Time bezieht und das Vera C. Rubin Observatory früher als Large Synoptic Survey Telescope bezeichnet wurde. Was ist jetzt der LSST?


Schau das Video: Search for Planet X (November 2021).