เมื่อพิจารณาวิธีการสำรวจของเราเป็นไปได้อย่างไรที่มีดาวเคราะห์ที่ไม่บริบูรณ์ (ไม่ใช่ดาวเคราะห์แคระ) ในระบบสุริยะของเรา


33

ฉันคิดว่าคงไม่น่าเป็นไปได้ที่จะมีดาวเคราะห์ดวงอื่นระหว่างดาวพุธและดาวอังคาร แต่จากดาวพฤหัสมันมีพื้นที่ว่างเปล่าระหว่างดาวเคราะห์จำนวนมาก มีดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งซ่อนตัวอยู่ที่นั่นหรือไม่?


2
FYI เมื่อการเก็งกำไรครั้งแรกเกี่ยวกับดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่ซ่อนตัวอยู่ในเมฆ Oort ออกมาฉันเอาตัวเลขที่เลวร้ายที่สุดที่ได้รับจากนั้นทำการประมาณบางอย่างเกี่ยวกับความยากลำบากในการค้นหา วงโคจรที่มีศักยภาพได้รับการปรับปรุงตั้งแต่นั้นมา แต่บทสรุปพื้นฐานของ "จางเกินไปที่จะพบในการสำรวจท้องฟ้าก่อนหน้านี้ทั้งหมด แต่ตรวจพบได้ผ่านการค้นหาที่ตรงเป้าหมายหากคาดว่า" ยังคงถูกต้อง และการค้นหาดังกล่าวกำลังดำเนินอยู่ในขณะนี้ astronomy.stackexchange.com/questions/13270/9th-planet-location/…
Dan Neely

คำตอบ:


71

ไม่มีดาวเคราะห์ที่ยังไม่ถูกค้นพบระหว่างดวงอาทิตย์และเนปจูน

วัตถุที่อยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากกว่าเนปจูนที่มีขนาดใหญ่พอที่จะถือว่าเป็นดาวเคราะห์ (และไม่ใช่ดาวเคราะห์แคระ) จะไม่สามารถ 'ซ่อน' ได้ ถ้าอยู่ตรงนั้นแสงจากดวงอาทิตย์จะกระเด็นออกมาและเราจะเห็นมัน เมื่อมันเคลื่อนที่ไปในวงโคจรของมันเราจะสังเกตเห็นตำแหน่งในท้องฟ้าที่เปลี่ยนแปลงดังนั้นเราจะรู้ว่ามันไม่ใช่ดาว

ฉันอยากจะให้คำตอบที่กว้างขึ้นสำหรับคำถามนี้ว่า: อะไรคือขนาดสูงสุดของวัตถุระบบสุริยะที่ยังไม่ถูกค้นพบและมันจะเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อคุณได้รับมากขึ้นจากดวงอาทิตย์?

ยิ่งวัตถุในระบบสุริยะไกลออกไปมากเท่าไหร่ก็ยิ่งตรวจจับได้ยากขึ้นเท่านั้น อัตราที่ยากขึ้นนั้นรุนแรง แสงที่เราได้รับจากเครื่องชั่งวัตถุคร่าว ๆ1/R4 4

1/R21/R2

เราสามารถตรวจจับดาวเคราะห์น้อยที่มีขนาดเล็กมากได้ บางแห่งมีขนาดเล็กเท่ากับ ~ 50 เมตร ที่เดา (และนี่ก็ขึ้นอยู่กับสัญชาตญาณของฉันไม่ใช่การคำนวณใด ๆ ) อาจไม่มีวัตถุที่ยังไม่ถูกค้นพบที่มีขนาดใหญ่กว่า 1 กมใกล้โลก

เมื่อคุณเดินทางไปยังระบบสุริยะรอบนอก (จูปิเตอร์ถึงดาวเนปจูน) จำนวนของวัตถุจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ขณะนี้มีร่างกายของระบบสุริยะประมาณ 700,000 คนซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในบริเวณนี้ เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยทั้งหมดที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 กม. นั้นถูกค้นพบ

ในพื้นที่ที่เกินกว่าเนปจูน (30 AU ถึง 100 AU) เราได้ค้นหาวัตถุที่คล้ายพลูโตในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาวัตถุที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 500 กม. หรือมากกว่านั้น สำหรับการอ้างอิงพลูโตอยู่ที่ประมาณ 2200 กม. เป็นไปได้อย่างมากว่ามีวัตถุบางอย่างที่คล้ายคลึงกันในช่วงระยะทางนี้ซึ่งยังไม่พบ บางส่วนจะจัดเป็นดาวเคราะห์แคระในที่ที่มันโคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่ไม่ได้เคลียร์วงโคจรของสสารอื่น 95%

และในที่สุด- และนี่คือที่ที่มันน่าตื่นเต้น -ที่มันไกลมากอาจมีดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่ยังไม่ถูกค้นพบที่ ~ 700 AU เรียกว่าดาวเคราะห์เก้านี่เป็นวัตถุสมมุติที่นักดาราศาสตร์ (สำคัญ) บางคนเชื่อว่ามีอยู่เพราะรูปแบบที่พวกเขาเห็นในวงโคจรของดาวเคราะห์แคระที่อยู่ห่างไกลคนอื่น จากการคำนวณพวกเขาประมาณว่ามันจะหนักถึง 10 เอิร์ ธ และเดินทางระหว่าง 200 ถึง 1200 AU อย่างไรก็ตามระยะทางเหล่านี้มีขนาดใหญ่มากและแสงแดดที่ออกมาก็มืดสลัวถึงแม้จะมีกล้องโทรทรรศน์ที่ดีที่สุดและมองดูสองปีพวกเขาก็ยังไม่พบมัน

สุดท้ายฉันต้องการแบ่งปันกราฟสองกราฟ คนแรกคือระยะทาง (ใกล้เข้ามาหรือใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด) เทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลางของร่างกายระบบสุริยะภายนอก ที่มุมล่างขวามีจุดขาดที่สังเกตเห็นได้ชัดเจนบ่งบอกอย่างคร่าว ๆ ว่าเรายังไม่มีความสามารถในการมองวัตถุที่เล็กและไกล

ประการที่สองคือแผนภาพที่ขยายตัว แต่มีความแม่นยำน้อยกว่าเล็กน้อย ขนาด TNO เมื่อเทียบกับกราฟระยะห่างของดวงอาทิตย์ xkcd การ์ตูนเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่ยังไม่ถูกค้นพบ

ภาพที่ 1 จากจอห์นสตันทรานส์ Neptunian วัตถุหน้า ภาพที่ 2 จากxkcd


10
+1 สำหรับคำตอบแบบละเอียด แต่อธิบายอย่างง่ายซึ่งเพิ่มคุณค่าให้ไม่ใช่แค่คำถาม แต่เป็นเว็บไซต์ของเราโดยรวม!
Chappo พูดว่า Reinstate Monica

14
และแม้ว่าดาวเคราะห์จะมองไม่เห็นเรายังคงตรวจจับผลกระทบต่อวงโคจรของดาวเคราะห์อื่นตราบใดที่มันใกล้พอ - หลังจากทั้งหมดนั่นคือสิ่งที่เราพบเช่นเนปจูน
Luaan

7
@Mast ตามคำนิยามตราบใดที่มันโคจรรอบดวงอาทิตย์มันเป็นส่วนหนึ่งของระบบสุริยจักรวาล ...
jcaron

5
@Flater - ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะมี "counter-Earth" นอกเสียจากว่ามันจะอยู่ในวงโคจรที่เข้าคู่กันอย่างสมบูรณ์มันจะแซงโลกช้าหรือโลกจะแซงมัน และมันไม่สามารถอยู่ในวงโคจรที่เข้าคู่กันได้อย่างสมบูรณ์แบบเพราะดาวเคราะห์ดวงอื่นจะรบกวนวงโคจรของมันและวงโคจรของโลกที่แตกต่างกันเนื่องจากโลกและเคาน์เตอร์โลกจะอยู่ในที่ต่าง ๆ ไม่มีที่สำหรับดาวเคราะห์ที่อยู่ในวงโคจรของเนปจูนเพื่อซ่อน มีการสำรวจอย่างรอบคอบจากทั่วทั้งท้องฟ้าและพื้นที่ว่างเปล่าจนไม่มีอะไรขวางทาง
Mark Foskey

3
@Mazura WISE ออกกฎดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ ดูการ์ตูน XKCD
Rob Jeffries
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.