Warum wurde der 9. Planet noch nicht entdeckt?

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

Brown und Batygin, die Autoren des Papers auf dem möglichen Planeten, haben eine Webseite, die sich mit diesem Thema befasst.

Einige Gründe, die noch nicht behandelt wurden:

• Es bewegt sich ziemlich langsam - die Autoren schätzen 0,2 bis 0,6 Bogensekunden pro Stunde -, sodass Standarderhebungen 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, die so langsam ist, dass es beim ersten Mal übersehen wurde. Die meisten Untersuchungen des äußeren Sonnensystems würden Planet Neun nicht finden können, selbst wenn er ziemlich hell wäre, da sie ihn einfach für einen stationären Stern halten würden.

• Befindet sich der Planet in der Nähe eines Aphels, ist er möglicherweise eine Größenordnung weiter entfernt als alle bisher gefundenen Haupt- oder Nebenplaneten (mit Ausnahme von Exoplaneten, die mit in diesem Fall nicht zutreffenden Methoden gefunden werden). 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 neunte Planet wäre viel größer als Eris, dürfte aber auch viel weiter entfernt und damit schwächer sein.

• Die WISE-Umfrage eliminierte Planeten in Saturngröße innerhalb von 10.000 AU und Planeten in Jupitergröße innerhalb von 26.000 AU. Aber der potentielle neunte Planet ist viel kleiner als diese. WISE hat auch eine feinfühligere Suche durchgeführt, die Objekte in Neptungröße auffängt, aber diese Suche hat bisher nur einen begrenzten Teil des Himmels erfasst.

• Der Planet wird viel schwerer zu erkennen sein, wenn die Milchstraße im Hintergrund ist - es gibt zu viele Sterne, die möglicherweise einen schwachen Gegenstand übertönen.

Hier ist die Zusammenfassung der Autoren:

Geschätzte Umlaufbahn für den vermuteten 9. Planeten. Die horizontale Achse ist der richtige Aufstieg. Bei den farbigen Segmenten handelt es sich um Regionen, in denen vorhandene Umfragen dies hätten feststellen sollen.
Illustration von Brown und Batygin unter der Annahme, dass faire Verwendung gilt.

Das größte unerforschte Gebiet ist, wo es statistisch gesehen am wahrscheinlichsten ist: in der Nähe eines Aphels. Leider ist das Aphel auch der Milchstraße sehr nahe. Pfui.

Also, wo ist es? Wahrscheinlich in weiter Ferne. 500 AU +. Wahrscheinlich schwächer als die 22. Größenordnung. Sehr wahrscheinlich mitten in der Milchstraße.

Jetzt geh und finde den neunten Planeten.

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

Schließlich reicht die Gravitationsdominanz der Sonne bis zum nächsten Stern. Es gibt noch viel unerforschtes Gebiet, in dem sich Planeten, die kleiner als Saturn sind, verstecken können.

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

Diese Grafik von XKCD sagt viel darüber aus, warum dies der Fall ist

Unterm Strich ist der 9. Planet zu klein, 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 von Objekten mit Saturn-Größe bis zu 10.000 AE ausschließen. Dieses hypothetische Objekt ist ungefähr 1/5 bis 1/10 der Masse des Saturn. Es ist auch viel wahrscheinlicher, kompakter zu sein, da Saturn eine eher geringe Dichte aufweist. Unterm Strich, wenn es in WISE sichtbar ist, wäre es am äußersten Rand.

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

• Radialgeschwindigkeit. 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 der Planet niemals zwischen Erde und Sonne verläuft.
• Gravitationsmikrolinsen. Wiederum geht der Planet nicht zwischen uns und der Sonne vorbei.
• Direkte Bildgebung. Das ist schwer zu beginnen. Der Planet ist auch weit weg und hätte eine geringe absolute Größe .

Warum indirekte Beweise für den Planeten nicht früher angehäuft 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 Anhäufungen gemacht Daten in den letzten Jahren.

Mögliche Gründe dafür, dass der Planet zuvor nicht aufgegriffen wurde:

1. Es ist nicht da.
2. Fotografische Bewegungserfassungen decken den gesamten Himmel ab. Um dies zu vermeiden, müsste der Planet 9 schwächer sein als etwa die Größe 18 oder 19. Dies legt eine Untergrenze in der Kombination aus Größe, Albedo und Entfernung für jeden Planeten 9 fest. Der vorgeschlagene Planet könnte leicht schwächer als die 20. Größe sein.
3. Bei der gezielten Suche nach transneptunischen Objekten (TNOs) werden große Teleskope mit großem Sichtfeld verwendet. Trotzdem decken sie nicht den ganzen Himmel ab und sind in der Regel auf die Größenordnung von 22 bis 23 begrenzt.
4. Tiefe Suchvorgänge können viel schwächer werden, sind jedoch Vermessungen mit "Bleistiftstrahl" und haben daher nur eine geringe Chance, ein bestimmtes Objekt blind aufzunehmen, oder befinden sich in einer einzelnen Epoche und können Bewegung aufgrund von Parallaxe und Orbitalbewegung nicht erkennen.
5. Infrarotvermessungen ( WISE und 2MASS ) deckten den gesamten Himmel ab. Sie waren empfindlich genug, um Gasriesen in der vorgeschlagenen Entfernung von Planet 9 aufzunehmen, da Riesen durch Schwerkraftkontraktion heiß gehalten werden. Wenn Planet 9 jedoch felsig / eisig wäre und keine interne Wärmequelle hätte, wäre es möglicherweise zu kalt gewesen, 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: Um dies zu Tode zu schlagen, war Percival Lowell möglicherweise die erste Person, die den 10. Planeten entdeckte. Zitieren 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 Gravitationseinfluss 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 eingestuft.

Natürlich heißt es auf derselben Seite weiterhin:

Außerdem ist jetzt bekannt, dass die Abweichungen 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 1989 mit Neptun ergab einen genaueren Wert seiner Masse, und die Diskrepanzen verschwinden, wenn dieser Wert verwendet wird. [22]

Wenn Sie bereit sind, Wikipedia selektiv zu glauben, ist es möglich, dass Lowell einen 9. Planeten entdeckt hat und dass es sich nicht um Pluto handelt.

Ein Grund zu glauben Wikipedia (und die gegebenen Quelle) und der Kredits Lowell hier ist , dass dieser neunte Planet hat eine Wirkung auf Uranus und Neptun Bahnen, so dass die Diskrepanzen Lowell bemerkt habe nicht verschwunden, würden sie einfach reduziert worden sind.