He visto varios informes de noticias que indican que es probable que haya un noveno planeta en nuestro Sistema Solar , algo con un período orbital de entre 10k y 20k años, es decir, 10 veces la masa de la Tierra. No he visto ninguna indicación real de dónde podría estar este objeto. Si tuviera acceso a un telescopio suficiente, ¿sería capaz de encontrar este planeta y hacia dónde apuntaría un telescopio para encontrarlo? ¿Hasta dónde es probable que sea, o no se sabe bien?
Es demasiado tenue para ser visto durante una exploración normal durante la mayor parte de su órbita.
Actualización: Los científicos de la Universidad de Berna han modelado un planeta hipotético de 10 masas terrestres en la órbita propuesta para estimar su detectabilidad con más precisión que mi intento a continuación.
La conclusión es que la misión WISE de la NASA probablemente habría detectado un planeta de al menos 50 masas terrestres en la órbita propuesta y que ninguno de nuestros estudios actuales habría tenido la oportunidad de encontrar uno con menos de 20 masas terrestres en la mayor parte de su órbita. Pusieron la temperatura de los planetas en 47 K debido al calor residual de la formación; lo que haría que sea 1000 veces más brillante en el infrarrojo que en la luz visible reflejada por el sol.
Sin embargo, debería estar al alcance del LSST una vez que se complete (primera luz en 2019, operaciones normales a partir de 2022); por lo tanto, la pregunta debería resolverse dentro de unos años más, incluso si está lo suficientemente lejos de la órbita propuesta por Batygin y Brown como para que su búsqueda con el telescopio Subaru resulte vacía.
Mi intento original de agitar a mano una estimación de la detectabilidad se encuentra a continuación. El documento proporciona parámetros orbitales potenciales de para el semieje mayor, y por perihelio. Dado que el documento no ofrece un caso más probable para los parámetros orbitales, voy a optar por el caso extremo que hace que sea más difícil de encontrar. Tomando los valores más excéntricos posibles de eso, se obtiene una órbita con una eje semi-mayor y un perihelio tiene un afelio.
Para calcular el brillo de un objeto que brilla con luz reflejada, el factor de escala adecuado no es un caída como podría suponerse ingenuamente. Eso es correcto para un objeto que irradia su propia luz; pero no para uno que brilla con luz reflejada; para ese caso lo mismo el escalado como en un retorno de radar es apropiado. El hecho de que este sea el factor de escala correcto para usar puede verificarse basándose en el hecho de que, a pesar de tener un tamaño similar, Neptune es más tenue que Urano a pesar de ser sólo más lejos: escalar da un factor de atenuación vs por .
Usar eso da una atenuación de 2400x en Eso nos deprime magnitudes por debajo de Neptuno en el perihelio o magnitud. nos lleva a ª magnitud, mientras que una el afelio atenúa la luz reflejada casi magnitudes a magnitud. Eso es equivalente a las estrellas más débiles visibles desde un telescopio de 8 metros ; haciendo que su no descubrimiento sea mucho menos sorprendente.
Esto es algo así como un límite borroso en ambas direcciones. La energía residual de la formación/material radiactivo en su núcleo le dará una luminosidad innata; a distancias extremas, esto podría ser más brillante que la luz reflejada. No sé cómo estimar esto. También es posible que el frío extremo de la Nube de Oort haya congelado su atmósfera. Si eso sucediera, su diámetro sería mucho más pequeño y la reducción en la superficie reflectante podría atenuarlo otro orden de magnitud o dos.
Sin saber qué tipo de ajuste hacer aquí, supondré que los dos factores se anulan por completo y dejaré las suposiciones originales de que refleja tanta luz como Neptuno y que la luz reflectante es la fuente dominante de iluminación para el resto de mis cálculos. .
Como referencia, los datos del experimento WISE de la NASA han descartado un cuerpo del tamaño de Saturno dentro del sol.
También es probable que sea demasiado débil para haber sido detectado mediante el movimiento adecuado; aunque si podemos precisar su órbita firmemente, el Hubble podría confirmar su movimiento.
La excentricidad orbital se puede calcular como:
Conectando los números da:
taponamiento y en una calculadora de la órbita de un cometa da un año órbita.
Si bien eso da un movimiento propio promedio de debido a que la órbita es muy excéntrica, su movimiento propio real varía mucho, pero pasa la mayor parte de su tiempo lejos del sol, donde sus valores son mínimos.
Las leyes de Kepler nos dicen que la velocidad en el afelio está dada por:
dónde es la velocidad del afelio en es el semieje mayor en y es la excentricidad orbital.
Para calcular el movimiento propio primero necesitamos convertir la velocidad en unidades de
Para obtener el movimiento propio de esto, crea un triángulo con una hipotenusa de y un lado corto de y luego use la trigonometría para obtener el ángulo estrecho.
Esto está dentro de la resolución angular de Hubble de entonces, si supiéramos exactamente dónde mirar, podríamos confirmar su órbita incluso si está cerca de su distancia máxima del sol. Sin embargo, su extrema debilidad en la mayor parte de su órbita significa que es poco probable que se haya encontrado en ningún estudio. Si tenemos suerte y está dentro sería lo suficientemente brillante como para ser visto por la nave espacial GAIA de la ESA, en cuyo caso lo localizaremos en los próximos años. Desafortunadamente, es más probable que todo lo que hagan los datos de GAIA sea limitar ligeramente su distancia mínima.
Su movimiento de paralaje sería mucho mayor ; sin embargo, el desafío de verlo realmente en primer lugar permanecería.
La posición del objeto hipotético no se conoce con certeza, por lo que es difícil saber hacia dónde apuntar el telescopio.
El documento propone una amplia gama de distancias orbitales entre 400 y 1500 AU semieje mayor, con un perihelio (aproximación más cercana al sol) de 200-300 AU. Esto es 8 veces más lejos que Neptuno. (No leí el artículo lo suficientemente de cerca como para determinar si el cuerpo estaría cerca del perihelio o no en este momento; podría estar a más de 1000 UA de distancia, 30 veces la distancia de Neptuno).
Con una masa de 10 Tierras, esperaríamos que el cuerpo fuera de 2 a 5 veces el radio de la Tierra, algo más pequeño que Neptuno.
La combinación de distancia y tamaño sugiere que el cuerpo sería mucho más débil que Neptuno, no más brillante que la magnitud 16,5 en el perihelio y probablemente mucho más tenue.
Citando el artículo original :
Encontramos que la alineación orbital observada puede ser mantenida por un planeta excéntrico distante con masa m⊕ cuya órbita se encuentra aproximadamente en el mismo plano que las de los KBO distantes, pero cuyo perihelio está a 180° del perihelio de los cuerpos menores.
y
Como ya se mencionó anteriormente, el rango preciso de parámetros perturbadores requeridos para reproducir satisfactoriamente los datos es actualmente difícil de diagnosticar. De hecho, se requiere trabajo adicional para comprender las compensaciones entre los elementos orbitales asumidos y la masa, así como para identificar regiones del espacio de parámetros que son incompatibles con los datos existentes.
Por lo tanto, descubrir los parámetros orbitales probables es un trabajo en progreso.
Batygin y Brown crearon un sitio web que describe la búsqueda del noveno planeta en términos claros. Señalan específicamente lo siguiente:
perihelio (su acercamiento más cercano al sol) alrededor de una ascensión recta en el cielo de 16 horas, lo que significa que la posición del perihelio está directamente sobre su cabeza a fines de mayo. Por el contrario, la órbita llega al afelio (el punto más alejado del sol) aproximadamente a las 4 horas, o directamente sobre su cabeza a fines de noviembre.
Entonces, para buscarlo, uno debe mirar a lo largo de la eclíptica, concentrándose principalmente en el área directamente arriba a fines de noviembre. Tenga en cuenta que esta es la parte del cielo donde también aparece el centro galáctico. La inclinación se estima en 30 grados, más o menos 20, por lo que también se debe buscar la distancia desde la eclíptica.
Si tuviera acceso a un telescopio suficiente, teóricamente podría verlo, si mirara en el lugar correcto (aunque nadie sabe dónde podría estar el lugar correcto). Pero si está cerca del afelio, solo hay un puñado de telescopios suficientes en el mundo (digamos un espejo de 8 m o más grande), por lo que creo que es muy poco probable que tengas acceso a uno de ellos.
usuario10454