Astronomiya

9-cu planetin yeri?

9-cu planetin yeri?

Günəş sistemimizdə 9-cu bir planetin, yəni 10k-20k il arasında bir orbital dövrü olan, yəni Yerin kütləsindən 10 qat çox olan bir planet olduğunu göstərən bir sıra xəbər xəbərləri gördüm. Bu obyektin harada olacağına dair heç bir real göstərici görmədim. Yetərli bir teleskopa sahib olsaydım, bu planeti tapa bilərdim və bir teleskopu tapmaq üçün hansı yolu göstərərdim? Bunun nə qədər olacağı ehtimalı var, yoxsa yaxşı bilinmir?


Orbitinin əksəriyyəti zamanı normal bir araşdırma zamanı görünmək çox qaranlıqdır.

Yeniləmə: Bern Universitetinin alimləri, aşağıda göstərdiyim cəhddən daha dəqiq bir şəkildə onun aşkar oluna biləcəyini təxmin etmək üçün təklif olunan orbitdə hipotetik bir 10 Yer kütləvi planetini modelləşdirdilər.

NASA-nın WISE missiyası, ehtimal ki, təklif olunan orbitdə ən azı 50 Yer kütləsi olan bir planet görmüş olardı və indiki araşdırmalarımızın heç birinin öz orbitinin çox hissəsində 20 yer kütləsindən aşağı birini tapmaq şansı olmayacaqdı. Formalaşmadan qalan istilik səbəbi ilə planetlərin istiliyini 47K səviyyəsinə qoydular; infraqırmızıda günəşdən əks olunan görünən işığa nisbətən 1000 qat daha parlaqdır.

Bununla birlikdə, tamamlandıqdan sonra LSST-nin yaxınlığında olmalıdır (ilk işığı 2019, normal əməliyyatlar 2022-dən başlayaraq); beləliklə sual, Batygin və Braunun Subaru teleskopu ilə axtarışlarının boş çıxmasına dair təklif etdiyi orbitdən kifayət qədər uzaq olsa belə, bir neçə il ərzində həll olunmalıdır.

Aşkar oluna biləcəyini təxmin etmək üçün mənim orijinal cəhdim aşağıdadır. Kağızda yarı böyük ox üçün $ 400-1500 ~ textrm {AU} $, perihelion üçün $ 200-300 ~ textrm {AU} $ potensial orbital parametrlər verilir. Kağız orbital parametrlər üçün ən çox ehtimal olunan bir vəziyyət vermədiyi üçün, tapmağı ən çətinləşdirən həddindən artıq vəziyyətə gedəcəyəm. $ 1500 ~ textrm {AU} $ yarı əsas oxu və $ 200 ~ textrm {AU} $ perihelion ilə orbit verən ən eksantrik dəyərləri götürmək $ 2800 ~ textrm {AU} $ apheliona malikdir.

Yansıyan işıqla parlayan bir cisimin parlaqlığını hesablamaq üçün düzgün miqyaslandırma faktoru sadəlövhcəsinə güman edildiyi kimi $ 1 / r ^ 2 $ düşmə deyil. Bu, öz işığını yayan bir cisim üçün doğrudur; lakin əks olunan işığın parıldadığı üçün deyil; bu halda, radar geri qaytarılmasında olduğu kimi eyni $ 1 / r ^ 4 $ miqyası uyğun gəlir. Bu istifadə üçün doğru miqyaslandırma amilinin ölçüsünə bənzəməsinə baxmayaraq Neptunun Urandan daha az $ 50 \% $ olmasına baxmayaraq $ sim 6x $ dimmer olduğuna görə ağıl yoxlanıla bilər: $ 1 / r ^ 4 $ miqyaslandırma $ 1 / r ^ 2 $ üçün $ 5x $ dimmer amilinə qarşı $ 2.25 $ verir.

Bunu istifadə edərək, $ 210 ~ textrm {AU} ;. $ 2400x bir qaranlıq verir. $ Bu, bizi perepelionda Neptundan $ 8.5 $ və ya $ 16.5 $ gücündə aşağı salır. $ 500 ~ textrm {AU} $ bizi $ 20 $ dəyərinə çatdırır, $ 2800 ~ textrm {AU} $ aphelion isə qarışığı təxminən $ 20 $ bal gücündə $ 28 $ gücündə əks etdirir. Bu, 8 metrlik bir teleskopdan görünən ən zəif ulduzlara bərabərdir; kəşf edilməməsini çox az təəccübləndirir.

Bu, hər iki istiqamətdə qeyri-səlis bir sərhəddir. Nüvəsindəki formalaşma / radioaktiv maddənin qalıq enerjisi ona bir az fitri parlaqlıq verəcəkdir; həddindən artıq məsafələrdə bu əks olunan işığdan daha parlaq ola bilər. Bunu necə qiymətləndirəcəyimi bilmirəm. Oort Buludunun həddindən artıq soyuqluğu atmosferini dondurmuş ola bilər. Belə olsaydı, diametri daha kiçik olardı və əks olunan səthdəki azalma onu bir-iki bal gücündə azalda bilər.

Burada hansı bir düzəliş edəcəyimi bilmədən, iki faktorun tamamilə ləğv edildiyini və Neptun qədər işığı əks etdirdiyi və fərziyyə işığının hesablamalarımın qalan hissəsi üçün üstünlük təşkil edən işıq mənbəyi olduğu əsl fərziyyələrini tərk edəcəyəm. .

Məlumat üçün, NASA-nın WISE təcrübəsindən alınan məlumatlar, Günəşdən $ 10,000 ~ textrm {AU} $ məsafədəki Saturn ölçüsündə bir cismi istisna etdi.

Çox güman ki, düzgün hərəkət yolu ilə aşkarlanmaq çox zəifdir; baxmayaraq ki, Hubble öz orbitini sıx bir şəkildə aşağı sala bilsək, hərəkətini təsdiqləyə bilər.

Orbital eksantriklik belə hesablana bilər:

$$ e = frac {r_ textrm {max} - r_ textrm {min}} {2a} $$

Nömrələri bağlamaq aşağıdakıları verir:

$$ e = frac {2800 ~ textrm {AU} - 200 ~ textrm {AU}} {2 cdot 1500 ~ textrm {AU}} = 0.867 $$

$ 200 ~ textrm {AU} $ və $ e = 0.867 $ -ı kometa orbit kalkulyatoruna qoşmaq $ 58,000 $ illik orbit verir.

Bu $ 22 ~ textrm {arc-seconds / year} ; ortalama düzgün bir hərəkət verərsə də, $ orbit yüksək eksantrik olduğu üçün həqiqi düzgün hərəkət çox dəyişir, ancaq vaxtının çox hissəsini günəşdən uzaqda keçir. dəyərləri minimumdur.

Kepler qanunları bizə apheliondakı sürətin aşağıdakı şəkildə verildiyini söyləyir.

$$ v_a ^ 2 = frac {8.871 dəfə 10 ^ 8} {a} frac {1 - e} {1 + e} $$

$ v_a $, $ mathrm {m / s} içindəki afeliya sürətidir; $ a $, $ mathrm {AU} içindəki yarı böyük oxdur, $ və $ e $ orbital eksantriklikdir.

$$ v_a = sqrt { frac {8.871 times 10 ^ 8} {1500} cdot frac {1 - 0.867} {1 + 0.867}} = 205 ~ mathrm {m / s} ;. $$

Müvafiq hərəkəti hesablamaq üçün əvvəlcə sürəti $ textrm {AU / year} vahidlərinə çevirməliyik.

$$ 205 mathrm { frac {m} {s}} ; mathrm { frac {3600 s} {1 h}} cdot mathrm { frac {24 h} {1 d}} cdot mathrm { frac {365 d} {1 y}} cdot mathrm { frac {1 ; AU} {1.5 times 10 ^ {11} m}} = 0.043 ~ mathrm { frac {AU} {year}} $$

Bundan düzgün hərəkət əldə etmək üçün $ 2800 ~ textrm {AU} $ hipotenuzası və qısa tərəfi $ 0.043 ~ textrm {AU} $ olan üçbucaq yaradın və sonra dar bucağı əldə etmək üçün trigonometriyadan istifadə edin.

$$ sin theta = frac {0.044} {2800} nəzərdə tutur theta = {8.799 × 10 ^ {- 4}} ^ circ = 3.17 ~ textrm {arc seconds} ;. $$

Bu, Hubbleın $ 0.05 ~ textrm {arc seconds} bucaq qətnaməsindədir; $ harada baxacağımızı dəqiq bilsəydik, orbitini günəşdən maksimum məsafədə olmasına baxmayaraq təsdiq edə bilərik. Lakin orbitinin çox hissəsindəki həddindən artıq zəifliyi, hər hansı bir araşdırmada tapılmasının çətin olduğu deməkdir. Şanslıyıqsa və $ sim 500 ~ textrm {AU} daxilində olsaydı, $ ESA-nın GAIA kosmik gəmisi tərəfindən görüləcək qədər parlaq olardı ki, bu vəziyyətdə onu yaxın bir neçə il ərzində yerləşdirəcəyik. Təəssüf ki, GAIA məlumatlarının hamısının minimum məsafəni bir qədər məhdudlaşdırması ehtimalı daha yüksəkdir.

Paralaks hərəkəti daha böyük olardı; Lakin bunu ilk növbədə görmək çətinliyi qalacaqdır.


Orijinal məqaləyə istinad:

Gördüyümüz orbital düzlənməni, kütləsi $ geq təqribən 10 $ m⊕ olan uzaq bir eksantrik planet qoruyub saxlaya bilərik ki, orbiti uzaq KBO-lərin təyyarəsi ilə təxminən eyni müstəvidədir, lakin perihelionu 180 ° məsafədədir. kiçik cəsədlərin periheliya.

Artıq yuxarıda göstərildiyi kimi, məlumatları qənaətbəxş şəkildə çoxaltmaq üçün lazım olan dəqiq narahatlıq parametrləri diaqnozunu qoymaq çətindir. Həqiqətən, qəbul edilmiş orbital elementlər və kütlə arasındakı qarşıdurmaları anlamaq və mövcud məlumatlarla uyğun olmayan parametr sahəsinin bölgələrini müəyyənləşdirmək üçün əlavə iş tələb olunur.

Beləliklə, ehtimal olunan orbital parametrlərin öyrənilməsi davam edir.


Hipotetik obyektin mövqeyi heç bir şübhə ilə bilinmir, buna görə teleskopunuzu hara yönləndirəcəyinizi bilmək çətindir.

Kağız, perihelion (günəşə ən yaxın yanaşma) ilə 200 ilə 300 AU arasında olan yarım-böyük oxdan 400 ilə 1500 AU arasında geniş bir orbit məsafəsi təklif edir. Bu, Neptuna nisbətən 8 dəfə çoxdur. (Bədənin periheliona yaxın olub olmadığını müəyyənləşdirmək üçün məqaləni kifayət qədər oxumadım; 1000 AU-dan çox, Neptunun məsafəsindən 30 dəfə çox ola bilər.)

10 Yer kütləsi ilə, bədənin Yer radiusundan 2-5 dəfə - Neptundan bir qədər kiçik bir şey olmasını gözləyirik.

Məsafə və ölçünün birləşməsi bədənin Neptundan daha zərif olacağını, perihelionda 16.5 baldan daha parlaq olmadığını və ehtimal ki, daha qaranlıq olacağını göstərir.


Kifayət qədər bir teleskopa sahib olsaydınız, doğru yerə baxsanız, nəzəri olaraq görə bilərdiniz (baxmayaraq ki, heç kim düzgün yerin harada olacağını bilmir). Ancaq afelionun yaxınlığında bir yerdədirsə, dünyada yalnız bir neçə kifayət qədər teleskop var (deyək ki, 8 metrlik və ya daha böyük bir güzgü), buna görə bunlardan birinə girişinizin olacağını ehtimal etmirəm.


Batygin və Brown 9-cu planetin axtarışını açıq şəkildə izah edən bir veb sayt hazırladılar. Xüsusilə aşağıdakıları qeyd edirlər:

perihelion (günəşə ən yaxın yanaşması) 16 saatlıq səmada Sağ Yüksəliş ətrafında, yəni may ayının sonunda perihelion mövqeyinin düz yerüstü olması deməkdir. Əksinə, orbit apeliona (günəşdən ən uzaq nöqtə) təxminən 4 saat, ya da noyabr ayının sonunda düz yerüstü gəlir.

Buna görə axtarmaq üçün ekliptik boyunca seyr etmək lazımdır, əsasən noyabr ayının sonunda birbaşa yerüstü ərazidə cəmləşmək lazımdır. Qeyd edək ki, bu göyün qalaktik mərkəzin də göründüyü hissəsidir. Eğimin 30 dərəcə və ya mənfi 20 olduğu təxmin edilir, buna görə ekliptikdən olan məsafə də axtarılmalıdır.


Günəş sistemimizdəki doqquzuncu planetin lehinə yeni dəlillər

Caltech-dən Mike Brown və Konstantin Batygin, Günəş sistemində doqquzuncu bir planetin mövcud olduğunu fərziyyə etdikləri açıqlamalarının üç illiyinə uyğun olaraq, Planet Nine'in mövcudluğuna dair dəlilləri analiz edən bir cüt məqalə dərc edirlər.

Kağızlar, Batygin və Brown'un 2016-cı il elanından bəri sıx bir beynəlxalq axtarış mövzusu olan planetin şübhəli təbiəti və yeri haqqında yeni detallar təqdim edir.

Birincisi, "Uzaq Günəş Sistemində Orbital Kümelenme" adlı nəşr olundu Astronomiya jurnalı 22 yanvarda. Planet Nine hipotezi, Neptunun kənarında yerləşən buzlu cisimlər sahəsi olan Kuiper Kəmərindəki cisimlərin çoxluq təşkil etməsinin görünməmiş bir planetin cazibə qüvvələrindən təsirləndiyini göstərən dəlillərə əsaslanır. Bu klasterin həqiqətən baş verdiyini və ya Kuiper Kəmər obyektlərinin necə və harada müşahidə olunduğuna dair qərəzlilikdən qaynaqlanan bir əsər olduğuna dair açıq bir sual olmuşdur.

Brown və Batygin, müşahidə olunan qərəzin aşkar klasterləşdirmənin arxasında olub olmadığını qiymətləndirmək üçün hər bir fərdi müşahidədəki qərəzliliyin miqdarını təyin etmək üçün bir metod hazırladılar, daha sonra qruplaşmanın yalançı olma ehtimalını hesabladılar. Bu ehtimalın 500-dən birində olduğunu aşkarladılar.

Brown, Richard və Barbara Rosenberg Planet Astronomiya Professoru, "Bu analiz Nine Planetin olub-olmadığı ilə bağlı birbaşa bir şey söyləməsə də, hipotezin möhkəm bir təmələ söykəndiyini göstərir" dedi.

İkinci məqalə "Planet Nine Hipotezi" adlanır və növbəti sayında dərc ediləcək dəvət edilmiş bir icmaldır. Fizika Hesabatları. Kağız, uzaq günəş sisteminin dinamik təkamülünün minlərlə yeni kompüter modelini təqdim edir və Nine Planetin təbiəti haqqında əvvəlcədən şübhələnildiyindən daha kiçik və günəşə daha yaxın olduğu təxminləri daxilində yenilənmiş fikirlər təqdim edir. Yeni modellərə əsaslanaraq Batygin və Brown - Michigan Universitetindən Fred Adams və Juliette Becker (BS '14) ilə birlikdə Nine Planetin yerin kütləsindən təxminən beş qat daha çox və orbital bir yarımmiqyara sahib olduğu qənaətinə gəldilər. 400 astronomik vahidin (AU) qonşuluğundakı ox, əvvəlcədən şübhələnildiyindən daha kiçik və günəşə yaxınlaşdırır və potensial olaraq daha parlaqdır. Hər bir astronomik vahid Yerin mərkəzi ilə günəşin mərkəzi arasındakı məsafəyə və ya təxminən 149,6 milyon kilometrə bərabərdir.

"Beş Yer kütləsində, Nine Planet, tipik bir ekstrasular super-Earth'ü xatırladır" deyən Batygin, planetar elmləri doktoru və Van Nuys Səhifə Alimi deyir. Super-Earths kütləsi Yerdəkindən böyük, ancaq bir qaz nəhəngininkindən xeyli az olan planetlərdir. "Bu günəş sisteminin planet meydana gəlməsinin itkin əlaqəsidir. Son on il ərzində ekstraolarik planetlərdə aparılan araşdırmalar bənzər ölçülü planetlərin digər günəşə bənzər ulduzlar ətrafında çox yayılmış olduğunu ortaya çıxardı. Doqquz Planet ən yaxın tapacağımız şey olacaq qalaktikamızın tipik bir planetinin xüsusiyyətlərini göstərən bir pəncərəyə. "

Batygin və Brown, 20 yanvar 2016-cı il tarixində xarici günəş sistemi boyunca qəribə, çox uzanan bir orbit izləyən nəhəng bir planetin ola biləcəyinə dair ilk sübutları təqdim etdilər. Həmin iyun ayında Brown və Batygin, planetin müşahidə məhdudiyyətləri də daxil olmaqla daha ətraflı məlumat izlədi. orbit boyunca yer.

Növbəti iki il ərzində bəzi Kuiper Kəmər obyektlərinin Günəş sisteminin müstəvisinə görə dik bir orbitə sahib olması kimi digər məlum hadisələri izah edən planetin nəzəri modellərini hazırladılar. Yaranan modellər Nine Planet'in varlığına olan inamlarını artırdı.

İlkin açıqlamadan sonra Brown və Batygin də daxil olmaqla dünyadakı astronomlar yeni planetin müşahidə sübutlarını axtarmağa başladılar. Brown və Batygin Nine Planetinin mövcud olmaya biləcəyini hər zaman qəbul etsələr də, Günəş sisteminin orbital dinamikasını nə qədər çox araşdırsalar, onu dəstəkləyən dəlillərin bir o qədər güclü olduğunu söyləyirlər.

Batygin "Planet Nine hipotezinin ən sevdiyim xüsusiyyəti, onun müşahidə edilə bilən olmasıdır" deyir. "Bir gün Nine Planetin gerçək görüntülərini görmək ümidi tamamilə elektrifikasiya edir. Nine Planet'i astronomik olaraq tapmaq böyük bir problem olsa da, onu yaxın on il ərzində təsəvvür edəcəyimizə görə çox nikbinəm."

İş David və Lucile Packard Vəqfi və Alfred P. Sloan Vəqfi tərəfindən dəstəkləndi.


Günəş sistemimizin kənarındakı kəşflər

Plutondan sonra ikinci Kuiper Kəmər Nöqtəsi - 1992 QB1 - 1992-ci ildə Amerika astronomları David Jewitt və Jane Luu tərəfindən Havaydakı Mauna Kea’dakı 2.2 metrlik teleskopdan istifadə edilərək kəşf edildi. NASA

Kuiper Kəməri, Günəşi Neptunun kənarında, 30 AU-dan böyük məsafələrdə dövr edən kiçik, buzlu cisimlərin toplusudur (bir astronomik vahid və ya AU, Yerlə günəş arasındakı məsafəsidir). Bu Kuiper Kəmər obyektləri (KBO) böyük daşlardan ölçüsü 2.000 km-ə qədərdir. KBO-lar, asteroid qurşağına bənzəyən, heç vaxt planetlərə daxil edilməmiş planetar materialların qalıqlarıdır.

Bu günə qədərki ən uğurlu Kuiper Kəmər tədqiqatından, Xarici Günəş Sistemi Mənşəyi Araşdırmasından (OSSOS) kəşflər, gördüyümüz yörüngələr üçün açıq şəkildə bir açıqlama təklif edir. Bu KBO'ların bir çoxunun Pluton kimi çox eliptik və əyilmiş yörüngələrə sahib olduğu aşkar edilmişdir.

Riyazi hesablamalar və detallı kompüter simulyasiyaları Kuiper Kəmərində gördüyümüz orbitlərin yalnız Neptun günəşə yaxın bir neçə AU meydana gətirdiyi və xaricdəki indiki orbitinə köç etdiyi təqdirdə yarana biləcəyini göstərdi. Neptunun köçü, Kuiper Kəmərindəki yüksək eliptik orbitlərin yayılma qabiliyyətini izah edir və Neptundan kənarda hər zaman ən azı 10 AU qalmış həddindən artıq orbitlərdə bir ovuc KBO xaricində müşahidə etdiyimiz bütün KBO orbitlərini izah edə bilər.


Lokasi planet ke-9?

Saya telah melihat sejumlah laporan berita yang mengindikasikan kemungkinan ada planet ke - 9 di Tata Surya kita, sesuatu dengan periode orbit antara 10k-20k tahun, yaitu 10 kali massa Bumi. Saya belum melihat indikasi nyata di mana objek ini mungkin. Jika saya memiliki aksesuarları üçün teleskop yang cukup, dapatkah saya menemukan planet ini, və bagaimana cara saya mengarahkan teleskop untuk menemukannya? Seberapa jauh kemungkinannya, atau apakah itu tidak dikenal?

Terlalu suram untuk dilihat selama survei normal selama sebagian besar orbitnya.

Pembaruan: Universitas Bern telah memodelkan sebuah planetinin 10 kütləsi Bumi hipotetis dalam orbit yang diusulkan unpuk memperkirakan kemampuan deteksi den lebih presisi daripada upaya saya di bawah ini.

Kesimpulannya adalah bahwa misi NASISE WISE mungkin akan melihat sebuah planet dengan setidaknya 50 massa Bumi dalam orbit yang diusulkan dan bahwa tidak ada survei kami saat ini yang memiliki kesempatan untuk menemukan satu di bawah 20 massa bumi di sebagian besu. Mereka menempatkan suhu planet pada 47K karena panas sisa dari formasi yang akan membuat 1000x lebih terang dalam inframerah daripada dalam cahaya tampak yang dipantulkan dari matahari.

Namun harus berada dalam jangkauan LSST setelah selesai (lampu pertama 2019, operasi normal mulai 2022) jadi pertanyaannya harus diselesaikan dalam beberapa tahun lagi bahkan jika cukup jauh dari orbit yang diusulkan Batygin dan Brown sehingga pencarian mereka denong teleskop.

Əl dalğası qiymətləndirildiyi təqdirdə, əla dalğanın qiymətləndirilməsini istəmədim. Yarımfinaldan 200-300 AU-ya qədər olan bir orbital potensi parametri. Karena makalah tidak memberikan və orbital parametri dəyişdirildikdə, ya da akan membahas kasus ekstrim yang membuatnya paling sulit ditemukan. Mengambil nilai yang paling eksantrik dari yang memberikan orbit den sembu bələdiyyə başçısı 1500 AU dan perihelion 200 AU memiliki aphelion 2800 AU. 400 - 1500 AU 200 - 300 AU 1500 AU 200 AU 2800 AU

Əlavə olaraq, yeni bir bersinar bir cahaya yang dipantulkan, faktor penskalaan yang tepat bukanlah penurunan seperti yang dapat diasumsikan secara naif. Bu iki aylıq objek yang memancarkan cahayanya sendiri tetapi tidak untuk satu yang bersinar oleh cahaya yang dipantulkan untuk kasus itu, penskalaan 1 / r 4 yang sama seperti pada pengembalian radar sesuai. Bahwa ini adalah faktor penskalaan yang benar untuk digunakan dapat diperiksa kewarasannya berdasarkan fakta bahwa meskipun ukurannya serupa, Neptunus ∼ 6 x lebih redup daripada Uranus meskipun hanya 50% lebih jauh: 1 / r 4 x 1/2 % 1 / r 4 miqyası, 1 / r 2 üçün 2.25-ə qarşı 5 x dimmer faktoru verir.

Bundan istifadə edərək 210 AU-da 2400x bir qaranlıq olur. 8.5 16.5 bal gücündə. 500 AU bizi 20-ci böyüklüyə çatdırır, 2800 AU afeliya isə əks olunan işığı təxminən 20 bal gücündə 28 bal gücündə azalır. Bu, 8 metrlik bir teleskopdan görünən ən zəif ulduzlara bərabərdir, kəşf edilməməsini daha az təəccübləndirir.

Ini adalah sesuatu dari batas qeyri-səlis di kedua arah. Enerji rezidu dari formasi / bahan radioaktif pada intinya akan memberinya luminositas bawaan pada jarak ekstrem ini mungkin lebih terang daripada cahaya yang dipantulkan. Saya tidak tahu bagaimana memperkirakan ini. Oort Cloud-un atmosfer mühitində xoşagəlməz vəziyyətə gətirildiyini söylədi. Jika itu terjadi, diameternya akan jauh lebih kecil dan pengurangan permukaan pantulan dapat meredupkannya satu atau dua urutan besarnya.

Tidak tahu penyesuaian seperti apa yang harus dilakukan di sini, saya akan mengasumsikan dua faktor tersebut membatalkan sepenuhnya dan meninggalkan asumsi asli bahwa itu memantulkan cahaya sebanyak Neptunus dan cahaya reflektif adalah sumber ununan penunang yegane penunang.

Mungkin juga terlalu samar untuk dideteksi melalui gerakan yang tepat meskipun jika kita bisa mengitari orbitnya dengan erat Hubble dapat mengkonfirmasi gerakannya.

Eksentrisitas orbital dapat dihitung sebagai:

Memasukkan angka-angka üzvü:

200 AU və e = 0.867-ni kometa orbit kalkulyatoruna qoşmaq 58, 000 illik orbit verir.

Bu, orta hesabla 22 qövs / saniyəlik bir hərəkət verir, çünki orbit çox ekssentrikdir, çünki onun həqiqi hərəkəti çox dəyişir, lakin vaxtının çox hissəsini dəyərlərinin minimum olduğu günəşdən uzaqda keçir.

Kepler qanunları bizə apheliondakı sürətin aşağıdakı şəkildə verildiyini söyləyir.

burada v a - m / s-dəki afeliya sürəti, a - A U-dakı yarı-böyük ox, e - orbital eksantriklikdir.

Müvafiq hərəkəti hesablamaq üçün əvvəlcə sürəti AU / il vahidlərinə çevirməliyik:

Bundan düzgün bir hərəkət almaq üçün 2800 AU hipotenuzası və 0.043 AU qısa tərəfi olan bir üçbucaq yaradın və sonra dar bucağı əldə etmək üçün trigonometriyadan istifadə edin.

Bu, Hubble'ın 0,05 arc saniyəlik bucaq qətnaməsindədir, buna görə hara baxacağımızı dəqiq bilsəydik, orbitə günəşdən maksimum məsafədə olmasına baxmayaraq orbitini təsdiqləyə bilərik. Lakin orbitinin çox hissəsindəki həddindən artıq zəifliyi, hər hansı bir araşdırmada tapılmasının çətin olduğu deməkdir. Şanslıyıqsa və 500 AU civarındadırsa, ESA-nın GAIA kosmik gəmisi tərəfindən görüləcək qədər parlaq olardı, bu vəziyyətdə yaxın bir neçə il içərisində yerləşəcəyik. Təəssüf ki, GAIA məlumatlarının hamısının minimum məsafəni bir qədər məhdudlaşdırması ehtimalı daha yüksəkdir.

Paralaks hərəkəti daha böyük olardı, ancaq ilk növbədə onu görmək çətinliyi qalacaqdı.


Mündəricat

1840-cı illərdə Fransız riyaziyyatçısı Urbain Le Verrier Uranın orbitindəki narahatlıqları analiz etmək üçün Nyuton mexanikasından istifadə etdi və bunların hələ kəşf olunmamış bir planetin cazibə qüvvəsindən qaynaqlandığını fərz etdi. Le Verrier bu yeni planetin vəziyyətini proqnozlaşdırdı və hesablamalarını Alman astronomu Johann Gottfried Galle'yə göndərdi. 23 sentyabr 1846-cı ildə məktubu alandan sonrakı gecə Galle və tələbəsi Heinrich d'Arrest Le Verrier-in proqnozlaşdırdığı yerdə Neptunu tapdılar. [10] Nəhəng planetlərin orbitlərində bəzi kiçik uyğunsuzluqlar qaldı. Bunlar Neptunun kənarında dövr edən başqa bir planetin mövcudluğunu göstərmək üçün götürülmüşdür.

Neptunun kəşfindən əvvəl də bəziləri uyğunsuzluğu izah etmək üçün tək bir planetin kifayət etmədiyini fərz etdilər. 17 noyabr 1834-cü ildə İngilis həvəskar astronom Möhtərəm Thomas John Hussey, Fransız astronom Aleksis Buvard ilə İngilis Astronomu Royal George Biddell Airy ilə apardığı bir söhbətini bildirdi. Hussey, Bouvard'a Uranın qeyri-adi hərəkətinin kəşf olunmamış bir planetin cazibə qüvvəsi təsirindən qaynaqlana biləcəyini təklif etdikdə, Bouvardın bu fikrin onun başına gəldiyini və Seeberg direktoru Peter Andreas Hansen ilə yazışdığını söylədi. Mövzuyla əlaqədar Gotha Rəsədxanası. Hansenin fikri, tək bir cismin Uranın hərəkətini lazımi dərəcədə izah edə bilməməsi və iki planetin Uranın kənarında yerləşdiyini irəli sürdü. [11]

1848-ci ildə Jak Babin, Neptunun müşahidə olunan kütləsinin kiçik olduğunu və orbitinin Le Verrier-in əvvəlcədən proqnozlaşdırdığından daha böyük olduğunu iddia edərək, Le Verrier hesablamalarına etiraz etdi. Əsasən Le Verrier hesablamalarından sadə çıxarmağı əsas götürərək "Hyperion" adını verdiyi təxminən 12 Yer kütləsindən başqa bir planetin Neptundan kənarda mövcud olması lazım olduğunu söylədi. [11] Le Verrier, Babin’in fərziyyəsini qınayaraq dedi: “[Başqa bir planetin mövqeyini təyin edə biləcək bir şey yoxdur; təsəvvürün çox böyük rol oynadığı hipotezləri qadağan edir.” [11]

1850-ci ildə ABŞ Hərbi Dəniz Rəsədxanasında Astronom köməkçisi James Ferguson, Rəsədxananın rəisi leytenant Matta Maurinin iddia etdiyi GR1719k adlı bir ulduzu "itirdiyini" qeyd etdi ki, bu yeni olmalıdır. planet. Sonrakı axtarışlar "planet" i fərqli bir vəziyyətdə bərpa edə bilmədi və 1878-ci ildə Nyu-Yorkdakı Hamilton Kolleci Rəsədxanasının direktoru CHF Peters, ulduzun əslində yox olmadığını və əvvəlki nəticələrin səbəb olduğunu göstərdi. insan xətası. [11]

1879-cu ildə Camille Flammarion, 1862 III və 1889 III kuyruklu yıldızların sırasıyla 47 və 49 AU afeliya olduğunu qeyd edərək, onları eliptik bir orbitə sürükləyən naməlum bir planetin orbital radiusunu qeyd edə biləcəklərini söylədi. [11] Astronom George George Forbes bu dəlillərə əsasən Neptundan kənarda iki planetin mövcud olması lazım olduğu qənaətinə gəldi. Dörd kometanın 100 AU ətrafında afeliya sahib olduğunu və daha bir altının, 300 AU civarında afeli olan bir cüt hipotetik trans-Neptuniya planetinin orbital elementlərinə sahib olduğunu hesabladı. Bu elementlər David Peck Todd adlı başqa bir astronom tərəfindən müstəqil olaraq hazırlananlarla uyğun gəlir və bir çoxlarına etibarlı ola biləcəklərini göstərir. [11] Bununla yanaşı, skeptiklər, cəlb olunan kometaların orbitlərinin hələ də mənalı nəticələr əldə etmək üçün çox qeyri-müəyyən olduğunu iddia etdilər. [11] Bəziləri Forbes fərziyyəsini Doqquz Planetin öncüsü hesab etmişlər. [12]

1900 və 1901-ci illərdə Harvard Kolleci Rəsədxanasının direktoru William Henry Pickering trans-Neptun planetlərini axtaran iki axtarışa rəhbərlik etdi. Birincisi, Danimarkalı astronom Hans Emil Lau tərəfindən başladı ki, Uranın 1690 - 1895-ci illərdəki orbitindəki məlumatları araşdırdıqdan sonra tək bir trans-Neptun planetinin öz orbitindəki uyğunsuzluqları hesaba gətirə bilməyəcəyinə və ikisinin mövqeyini ortaya qoyduğuna qərar verdi. Məsul olduğuna inandığı planetlərin. İkincisi, Gabriel Dallet, 47 AU-da yatan tək bir trans-Neptun planetinin Uranın hərəkətini hesablaya biləcəyini irəli sürdüyü zaman işə salındı. Pickering, şübhəli planetlərin boşqablarını araşdırmağa razı oldu. Heç bir halda heç bir şey tapılmadı. [11]

1902-ci ildə Münsterdən olan Teodor Grigull, Neptundan kənar apheliya ilə kometaların orbitlərini müşahidə etdikdən sonra, 360 illik bir dövr ilə 50 AU-da Uranus ölçülü bir planetin mövcud olduğunu elan etdi və sapmalarla qarşı-qarşıya durdu. Uranın orbitində. 1921-ci ildə Grigull, müşahidə olunan sapmalara daha yaxşı uyğunlaşmaq üçün orbital müddətini 310-330 yaşına qədər dəyişdirdi. [13]

1909-cu ildə, eqosentrik bir qarışıq kimi tanınan bir astronom Thomas Jefferson Jackson See, "Neptunun kənarında mütləq bir, çox güman ki, iki və bəlkə də üç planet olduğunu" söylədi. [14] Müvəqqəti olaraq ilk planetə "Okean" adını verərək, məsafələrini Günəşdən 42, 56 və 72 AU-da yerləşdirdi. Varlıqlarını necə təyin etdiyinə dair bir işarə vermədi və onları tapmaq üçün heç bir axtarış aparılmadı. [14]

1911-ci ildə hind astronomu Venkatesh P. Ketakar, Yupiterin planet peyklərində Pierre-Simon Laplasın müşahidə etdiyi naxışları yenidən işləyərək xarici planetlərə tətbiq edərək Brahma və Vishnu adlandırdığı iki trans-Neptuniya planetinin mövcudluğunu irəli sürdü. [15] Yupiterin üç daxili Qalileyalı ayı, Io, Europa və Ganymede, Laplas rezonansı adlanan mürəkkəb 1: 2: 4 rezonansında kilidlənmişdir. [16] Ketakar Uran, Neptun və onun fərziyyə trans-Neptuniya planetlərinin Laplasa bənzər rezonanslarda kilidləndiyini irəli sürdü. Onun hesablamaları Brahma üçün ortalama məsafəni 38.95 AU və 242.28 Yer ili orbital dövrünü (Neptuna 3: 4 rezonansı) proqnozlaşdırırdı. 19 il sonra Pluton kəşf edildikdə, ortalama 39.48 AU məsafəsi və 248 Dünya ili orbital dövrü Ketakarın proqnozuna yaxın idi (Plutonun əslində Neptunla 2: 3 rezonansı var). Ketakar, orbital elementlər üçün orta məsafə və dövr xaricində heç bir proqnoz vermədi. Ketakarın bu rəqəmlərə necə gəldiyi aydın deyil və ikinci planet Vishnu heç vaxt yerləşməmişdir. [15]

1894-cü ildə William Pickering'in köməyi ilə Percival Lowell (varlı bir Bostonlu) Arizona, Flagstaff'da Lowell Rəsədxanasını qurdu. 1906-cı ildə Uranın yörüngəsindəki problemi həll edə biləcəyinə inandığı üçün adını verdiyi trans-Neptun planetinin [17] axtarışı üçün geniş bir layihəyə başladı. Planet X, əvvəllər Gabriel Dallet tərəfindən istifadə edilən bir ad. [11] The X adda bilinməyən bir şey təmsil edir və 10 rəqəminin əksinə olaraq, hərf olaraq tələffüz olunur (o zaman X Planet doqquzuncu planet olardı). Lowellin X Planetini izləməyindəki ümidi, Marsın səthində görünən kanala bənzər xüsusiyyətlərin ağıllı bir sivilizasiyanın inşa etdiyi kanallar olduğuna dair geniş istehzalı inamı səbəbi ilə onu tərk edən elmi etibarını müəyyənləşdirmək idi. [18]

Lowellin ilk axtarışı Günəş sistemindəki digər planetlərin yerləşdiyi bürcün əhatə etdiyi ekliptikaya yönəldi. 5 düymlük fotoqrafiya kamerasından istifadə edərək, büyüteçlə üç saatlıq 200-dən çox pozlamanı əl ilə araşdırdı və heç bir planet tapmadı. O zaman Pluton anketdə görüntülənməyəcək qədər ekliptikdən çox idi. [17] Proqnozlaşdırılan mümkün yerlərini nəzərdən keçirdikdən sonra, Lowell 1914-1916-cı illərdə ikinci bir axtarış aparmışdı. [17] 1915-ci ildə o, Trans-Neptun planetinin xatirəsibununla da X Planetin Yer kürəsindən təxminən yeddi qat - Neptundan təxminən yarısı [19] və 43 AU Günəşdən orta məsafəyə sahib olduğu bir kütləə sahib olduğu qənaətinə gəldi. Planet X-in nəhəng planetlər kimi yüksək albedoya sahib böyük, aşağı sıxlıqlı bir obyekt olacağını düşünürdü. Nəticədə, diametri təxminən bir yay saniyəsi olan və görünən böyüklüyü 12 ilə 13 arasındakı bir disk görüləcək qədər parlaq bir disk göstərəcəkdi. [17] [20]

Ayrı olaraq, 1908-ci ildə Pickering, Uranın orbitindəki düzensizlikləri analiz edərək, doqquzuncu bir planet üçün dəlil tapdığını elan etdi. Onun "Planet O" adlandırdığı fərziyyə planeti ("N" yə, yəni Neptundan sonra gəldiyinə görə) [21] ortalama orbit radiusu 51.9 AU və orbital dövrü 373.5 il idi. [11] Peru, Arequipa'daki rəsədxanasında çəkilən lövhələrdə proqnozlaşdırılan planet üçün heç bir dəlil yox idi və İngilis astronomu P. H. Cowell, Uranın orbitində müşahidə edilən düzensizliklərin, planetin uzunlamanın yerdəyişməsi nəzərə alındıqdan sonra praktik olaraq yox olduğunu göstərdi. [11] Lowell özü, Pickering ilə yaxın əlaqəsinə baxmayaraq, Planet O-nu əlindən alaraq, "Bu planet" O "olaraq çox düzgün təyin edilmişdir, [bunun üçün] heç bir şey deyil" dedi. [22] Pickeringdən xəbərsiz olaraq 1919-cu ildə Mount Wilson Rəsədxanasında astronomlar tərəfindən "Planet O" axtararkən çəkilmiş dörd fotoqrafik plitə Plutonun şəkillərini çəkdi, lakin bu yalnız illər sonra tanınmışdı. [23] Pickering, adını verdiyi 1932-ci ilə qədər bir çox mümkün trans-Neptun planetlərini təklif etməyə davam etdi. P, Q, R, S, TU heç biri aşkar olunmayıb. [15]

Pluton Düzəlişinin Kəşfi

Lowellin 1916-cı ildə qəfil ölümü, Planet X-in axtarışını müvəqqəti dayandırdı. [24] Lowellin dul qadını Constance, X Planetinin axtarışını bir neçə ildir dayandıran Lowell mirası üzərində rəsədxana ilə qanuni bir döyüş etdi. [25] 1925-ci ildə rəsədxana Abbott Lawrence Lowell, [26] Percivalın qardaşı tərəfindən maliyyələşdirilərək axtarışa davam etmək üçün yeni (13 sm) geniş sahəli teleskop üçün şüşə disklər əldə etdi. [17] 1929-cu ildə rəsədxananın direktoru Vesto Melvin Slipher, planeti tapmaq işini Slipher-in təsirlənməsindən sonra yalnız Louell Rəsədxanasına yeni gəlmiş 22 yaşlı Kanzas fermer oğlanı Clyde Tombaugh-a tapşırdı. onun astronomik rəsmlərinin nümunəsi. [25]

Tombaugh'un vəzifəsi, gecə səmasının hissələrini sistemli şəkildə cüt şəkillər çəkmək idi. Bir cütdəki hər şəkil iki həftə aralığında çəkilmişdir. Daha sonra hər bölmənin hər iki görüntüsünü, bir-birinə qırpma müqayisəsi adlanan bir maşına yerləşdirdi, bu da şəkillər mübadiləsi edərək, hər hansı bir planet cisminin hərəkəti haqqında tez bir zamanda xəyal yaratdı. To reduce the chances that a faster-moving (and thus closer) object be mistaken for the new planet, Tombaugh imaged each region near its opposition point, 180 degrees from the Sun, where the apparent retrograde motion for objects beyond Earth's orbit is at its strongest. He also took a third image as a control to eliminate any false results caused by defects in an individual plate. Tombaugh decided to image the entire zodiac, rather than focus on those regions suggested by Lowell. [17]

By the beginning of 1930, Tombaugh's search had reached the constellation of Gemini. On 18 February 1930, after searching for nearly a year and examining nearly 2 million stars, Tombaugh discovered a moving object on photographic plates taken on 23 January and 29 January of that year. [27] A lesser-quality photograph taken on January 21 confirmed the movement. [25] Upon confirmation, Tombaugh walked into Slipher's office and declared, "Doctor Slipher, I have found your Planet X." [25] The object lay just six degrees from one of two locations for Planet X Lowell had suggested thus it seemed he had at last been vindicated. [25] After the observatory obtained further confirmatory photographs, news of the discovery was telegraphed to the Harvard College Observatory on March 13, 1930. The new object was later precovered on photographs dating back to 19 March 1915. [23] The decision to name the object Pluto was intended in part to honour Percival Lowell, as his initials made up the word's first two letters. [28] After discovering Pluto, Tombaugh continued to search the ecliptic for other distant objects. He found hundreds of variable stars and asteroids, as well as two comets, but no further planets. [29]

Pluto loses Planet X title Edit

To the observatory's disappointment and surprise, Pluto showed no visible disc it appeared as a point, no different from a star, and, at only 15th magnitude, was six times dimmer than Lowell had predicted, which meant it was either very small, or very dark. [17] Because Lowell astronomers thought Pluto was massive enough to perturb planets, they assumed that its albedo could be no less than 0.07 (meaning that it reflected only 7% of the light that hit it) about as dark as asphalt and similar to that of Mercury, the least reflective planet known. [1] This would give Pluto an estimated mass of no more than 70% that of Earth. [1] Observations also revealed that Pluto's orbit was very elliptical, far more than that of any other planet. [30]

Almost immediately, some astronomers questioned Pluto's status as a planet. Barely a month after its discovery was announced, on April 14, 1930, in an article in The New York Times, Armin O. Leuschner suggested that Pluto's dimness and high orbital eccentricity made it more similar to an asteroid or comet: "The Lowell result confirms the possible high eccentricity announced by us on April 5. Among the possibilities are a large asteroid greatly disturbed in its orbit by close approach to a major planet such as Jupiter, or it may be one of many long-period planetary objects yet to be discovered, or a bright cometary object." [30] [31] In that same article, Harvard Observatory director Harlow Shapley wrote that Pluto was a "member of the Solar System not comparable with known asteroids and comets, and perhaps of greater importance to cosmogony than would be another major planet beyond Neptune." [31] In 1931, using a mathematical formula, Ernest W. Brown asserted (in agreement with E. C. Bower) that the presumed irregularities in the orbit of Uranus could not be due to the gravitational effect of a more distant planet, and thus that Lowell's supposed prediction was "purely accidental". [32]

Throughout the mid-20th century, estimates of Pluto's mass were revised downward. In 1931, Nicholson and Mayall calculated its mass, based on its supposed effect on the giant planets, as roughly that of Earth [33] a value somewhat in accord with the 0.91 Earth mass calculated in 1942 by Lloyd R. Wylie at the US Naval Observatory, using the same assumptions. [34] In 1949, Gerard Kuiper's measurements of Pluto's diameter with the 200-inch telescope at Mount Palomar Observatory led him to the conclusion that it was midway in size between Mercury and Mars and that its mass was most probably about 0.1 Earth mass. [35]

In 1973, based on the similarities in the periodicity and amplitude of brightness variation with Triton, Dennis Rawlins conjectured Pluto's mass must be similar to Triton's. In retrospect, the conjecture turns out to have been correct it had been argued by astronomers Walter Baade and E.C. Bower as early as 1934. [36] However, because Triton's mass was then believed to be roughly 2.5% of the Earth–Moon system (more than ten times its actual value), Rawlins's determination for Pluto's mass was similarly incorrect. It was nonetheless a meagre enough value for him to conclude Pluto was not Planet X. [37] In 1976, Dale Cruikshank, Carl Pilcher, and David Morrison of the University of Hawaii analysed spectra from Pluto's surface and determined that it must contain methane ice, which is highly reflective. This meant that Pluto, far from being dark, was in fact exceptionally bright, and thus was probably no more than 1 ⁄ 100 Earth mass. [38] [39]

Mass estimates for Pluto:
Year Mass Notes
1931 1 Earth Nicholson & Mayall [33]
1942 0.91 Earth Wylie [34]
1948 0.1 (1/10 Earth) Kuiper [35]
1973 0.025 (1/40 Earth) Rawlins [37]
1976 0.01 (1/100 Earth) Cruikshank, Pilcher, & Morrison [39]
1978 0.002 (1/500 Earth) Christy & Harrington [40]
2006 0.00218 (1/459 Earth) Buie et al. [41]

Pluto's size was finally determined conclusively in 1978, when American astronomer James W. Christy discovered its moon Charon. This enabled him, together with Robert Sutton Harrington of the U.S. Naval Observatory, to measure the mass of the Pluto–Charon system directly by observing the moon's orbital motion around Pluto. [40] They determined Pluto's mass to be 1.31×10 22 kg roughly one five-hundredth that of Earth or one-sixth that of the Moon, and far too small to account for the observed discrepancies in the orbits of the outer planets. Lowell's "prediction" had been a coincidence: If there was a Planet X, it was not Pluto. [42]

Further searches for Planet X Edit

After 1978, a number of astronomers kept up the search for Lowell's Planet X, convinced that, because Pluto was no longer a viable candidate, an unseen tenth planet must have been perturbing the outer planets. [43]

In the 1980s and 1990s, Robert Harrington led a search to determine the real cause of the apparent irregularities. [43] He calculated that any Planet X would be at roughly three times the distance of Neptune from the Sun its orbit would be highly eccentric, and strongly inclined to the ecliptic—the planet's orbit would be at roughly a 32-degree angle from the orbital plane of the other known planets. [44] This hypothesis was met with a mixed reception. Noted Planet X sceptic Brian G. Marsden of the Minor Planet Center pointed out that these discrepancies were a hundredth the size of those noticed by Le Verrier, and could easily be due to observational error. [45]

In 1972, Joseph Brady of the Lawrence Livermore National Laboratory studied irregularities in the motion of Halley's Comet. Brady claimed that they could have been caused by a Jupiter-sized planet beyond Neptune at 59 AU that is in a retrograde orbit around the Sun. [46] However, both Marsden and Planet X proponent P. Kenneth Seidelmann attacked the hypothesis, showing that Halley's Comet randomly and irregularly ejects jets of material, causing changes to its own orbital trajectory, and that such a massive object as Brady's Planet X would have severely affected the orbits of known outer planets. [47]

Although its mission did not involve a search for Planet X, the IRAS space observatory made headlines briefly in 1983 due to an "unknown object" that was at first described as "possibly as large as the giant planet Jupiter and possibly so close to Earth that it would be part of this Solar System". [48] Further analysis revealed that of several unidentified objects, nine were distant galaxies and the tenth was "interstellar cirrus" none were found to be Solar System bodies. [49]

In 1988, A. A. Jackson and R. M. Killen studied the stability of Pluto's resonance with Neptune by placing test "Planet X-es" with various masses and at various distances from Pluto. Pluto and Neptune's orbits are in a 3:2 resonance, which prevents their collision or even any close approaches, regardless of their separation in the z axis. It was found that the hypothetical object's mass had to exceed 5 Earth masses to break the resonance, and the parameter space is quite large and a large variety of objects could have existed beyond Pluto without disturbing the resonance. Four test orbits of a trans-Plutonian planet have been integrated forward for four million years in order to determine the effects of such a body on the stability of the Neptune–Pluto 3:2 resonance. Planets beyond Pluto with masses of 0.1 and 1.0 Earth masses in orbits at 48.3 and 75.5 AU, respectively, do not disturb the 3:2 resonance. Test planets of 5 Earth masses with semi-major axes of 52.5 and 62.5 AU disrupt the four-million-year libration of Pluto's argument of perihelion. [50]

Planet X disproved Edit

Harrington died in January 1993, without having found Planet X. [51] Six months before, E. Myles Standish had used data from Voyager 2's 1989 flyby of Neptune, which had revised the planet's total mass downward by 0.5%—an amount comparable to the mass of Mars [51] —to recalculate its gravitational effect on Uranus. [52] When Neptune's newly determined mass was used in the Jet Propulsion Laboratory Developmental Ephemeris (JPL DE), the supposed discrepancies in the Uranian orbit, and with them the need for a Planet X, vanished. [3] There are no discrepancies in the trajectories of any space probes such as Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1Voyager 2 that can be attributed to the gravitational pull of a large undiscovered object in the outer Solar System. [53] Today, most astronomers agree that Planet X, as Lowell defined it, does not exist. [54]


Hunt for ninth planet reveals new extremely distant Solar System objects

Washington, DC&mdash In the race to discover a proposed ninth planet in our Solar System, Carnegie&rsquos Scott Sheppard and Chadwick Trujillo of Northern Arizona University have observed several never-before-seen objects at extreme distances from the Sun in our Solar System. Sheppard and Trujillo have now submitted their latest discoveries to the International Astronomical Union&rsquos Minor Planet Center for official designations. A paper about the discoveries has also been accepted to The Astronomical Journal.

The more objects that are found at extreme distances, the better the chance of constraining the location of the ninth planet that Sheppard and Trujillo first predicted to exist far beyond Pluto (itself no longer classified as a planet) in 2014. The placement and orbits of small, so-called extreme trans-Neptunian objects, can help narrow down the size and distance from the Sun of the predicted ninth planet, because that planet&rsquos gravity influences the movements of the smaller objects that are far beyond Neptune. The objects are called trans-Neptunian because their orbits around the Sun are greater than Neptune&rsquos.

In 2014, Sheppard and Trujillo announced the discovery of 2012 VP113 (nicknamed &ldquoBiden&rdquo), which has the most-distant known orbit in our Solar System. At this time, Sheppard and Trujillo also noticed that the handful of known extreme trans-Neptunian objects all cluster with similar orbital angles. This lead them to predict that there is a planet at more than 200 times our distance from the Sun. Its mass, ranging in possibility from several Earths to a Neptune equivalent, is shepherding these smaller objects into similar types of orbits.

Some have called this Planet X or Planet 9. Further work since 2014 showed that this massive ninth planet likely exists by further constraining its possible properties. Analysis of &ldquoneighboring&rdquo small body orbits suggest that it is several times more massive than the Earth, possibly as much as 15 times more so, and at the closest point of its extremely stretched, oblong orbit it is at least 200 times farther away from the Sun than Earth. (This is over 5 times more distant than Pluto.)

&ldquoObjects found far beyond Neptune hold the key to unlocking our Solar System&rsquos origins and evolution,&rdquo Sheppard explained. &ldquoThough we believe there are thousands of these small objects, we haven&rsquot found very many of them yet, because they are so far away. The smaller objects can lead us to the much bigger planet we think exists out there. The more we discover, the better we will be able to understand what is going on in the outer Solar System.&rdquo

Sheppard and Trujillo, along with David Tholen of the University of Hawaii, are conducting the largest, deepest survey for objects beyond Neptune and the Kuiper Belt and have covered nearly 10 percent of the sky to date using some of the largest and most advanced telescopes and cameras in the world, such as the Dark Energy Camera on the NOAO 4-meter Blanco telescope in Chile and the Japanese Hyper Suprime Camera on the 8-meter Subaru telescope in Hawaii. As they find and confirm extremely distant objects, they analyze whether their discoveries fit into the larger theories about how interactions with a massive distant planet could have shaped the outer Solar System.

&ldquoRight now we are dealing with very low-number statistics, so we don&rsquot really understand what is happening in the outer Solar System,&rdquo Sheppard said. &ldquoGreater numbers of extreme trans-Neptunian objects must be found to fully determine the structure of our outer Solar System.&rdquo

According to Sheppard, &ldquowe are now in a similar situation as in the mid-19th century when Alexis Bouvard noticed Uranus&rsquo orbital motion was peculiar, which eventually led to the discovery of Neptune.&rdquo

The new objects they have submitted to the Minor Planet Center for designation include 2014 SR349, which adds to the class of the rare extreme trans-Neptunian objects. It exhibits similar orbital characteristics to the previously known extreme bodies whose positions and movements led Sheppard and Trujillo to initially propose the influence of Planet X.

Another new extreme object they found, 2013 FT28, has some characteristics similar to the other extreme objects but also some differences. The orbit of an object is defined by six parameters. The clustering of several of these parameters is the main argument for a ninth planet to exist in the outer solar system. 2013 FT28 shows similar clustering in some of these parameters (its semi-major axis, eccentricity, inclination, and argument of perihelion angle, for angle enthusiasts out there) but one of these parameters, an angle called the longitude of perihelion, is different from that of the other extreme objects, which makes that particular clustering trend less strong.

Another discovery, 2014 FE72, is the first distant Oort Cloud object found with an orbit entirely beyond Neptune. It has an orbit that takes the object so far away from the Sun (some 3000 times farther than Earth) that it is likely being influenced by forces of gravity from beyond our Solar System such as other stars and the galactic tide. It is the first object observed at such a large distance.

Caption: An illustration of the orbits of the new and previously known extremely distant Solar System objects. The clustering of most of their orbits indicates that they are likely be influenced by something massive and very distant, the proposed Planet X. Image is courtesy of Robin Dienel.

Caption: An artist&rsquos conception of Planet X, courtesy of Robin Dienel.


9th planet location? - Astronomiya

On the Earth Magnetic page of this site, I explained and manifested a different magnetic configuration to what most Scientists are claiming for planet Earth. While there is an induced south polarity magnetic field around the axis of rotation in the North Pole and South Pole, there exists a permanent magnet the solid Inner Core, that is free to swivel, tilt or flip inside the molten Outer Core. The fact that the 2 permanent magnetic poles are shifting eastward tells of a strong magnetic pull by another magnet/ planet that is unknown to current planetary configuration. The unprecedented present speed of the magnetic pole shift from Canada towards Siberia at 4 times the speed in the last century foretells such an unknown planet into the solar system that was never confirmed to exist.

However, in February 2011, the scientific journal Icarus published a paper by astrophysicists John Matese and Daniel Whitmire, who proposed the existence of a binary companion to our sun, larger than Jupiter, in the long-hypothesized “Oort cloud” — a faraway repository of small icy bodies at the edge of our solar system. The researchers use the name “Tyche”, which means “luck” in Greek, for the hypothetical planet. Their paper argues that evidence for the planet would have been recorded by NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). But it hasn’t!

A new research that was published in the journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, is based on analysis of an effect called the “Kozai mechanism”, by which a large body disturbs the orbit of a smaller and more distant object. The research is being carried out by scientists at the University of Madrid and the University of Cambridge. They have been tracking large asteroids known as “extreme trans-Neptunion objects” (Etnos), which orbit the sun at least six billion kilometers away. Spanish lead scientist Professor Carlos de la Fuente Marcos, from the Complutense University of Madrid (UCM), explained: “This excess of objects with unexpected orbital parameters makes us believe that some invisible forces are altering the distribution of the orbital elements of the Etnos, and we consider that the most probable explanation is that other unknown planets exist beyond”. The scientists have found the objects orbit the Sun in a manner consistent with them being subject to the gravitational pull of a planet at least as large as Earth .

In January 2016, Caltech researchers have found evidence of a giant planet tracing a bizarre, highly elongated orbit in the outer solar system.


Photographic Proof

Benjamin Apthorp Gould had a perfect Boston pedigree: son of the headmaster of the Boston Latin School, grandson of a Revolutionary War veteran, he graduated from Harvard College— where else?—in 1844, all of 19 years old. Then, having paid his debt to ancestry, he kicked over the traces. Heading to Europe, he took work at the Greenwich, Paris, and Berlin observatories just as Neptune made its (perceived) solar system debut. He studied math at the University of Göttingen, and in 1848 became the first American to receive a Ph.D. in astronomy—still only 23! On returning to Boston in 1849, he was appalled by the primitive state of research in his home country, and took it on himself to transform American astronomy. Most important for the future of the discipline as a whole, in the 1860s he became one of the first investigators skilled in the new technique of astrophotography, the marriage of a camera to a telescope.

Gould brought his cameras with him when he traveled to observe the same 1869 eclipse at which the amateurs had spied a possible Vulcan. He set up in the town of Burlington, Iowa, working on the right bank of the Mississippi River. His goal: to study the solar corona—the sun’s atmosphere, visible only during totality—and to survey the region close to the sun as precisely as possible, looking for whatever might reveal itself within the orbit of Mercury. He and his assistants made 42 photographs during the eclipse. Gould also examined many of what he estimated were 400 images made by others along the path of totality. In all those pictures, he saw—nothing.

Gould sent his findings to Yvon Villarceau at the Paris Académie. He began with a baseline estimate: in the shadow of the eclipse, a planet or planets substantial enough to account for Mercury’s motion should shine about as brightly as Polaris, the North Star, a second magnitude object—easily seen by the naked eye. His photographic equipment, Gould wrote, was sensitive enough to detect any object down to the limit of unaided human perception, well below what he considered the plausible threshold for the discovery of Vulcan. Thus, he concluded, “I am convinced that this investigation dispenses with the hypothesis that the movement of the perihelion of Mercury results from the effects of one or many small interior planets.” I’ve looked, he said, and Vulcan ain’t there.

Not so fast, though: Villarceau added a note of his own to the published version of Gould’s letter. It wasn’t necessary to accept the American’s conclusion as absolute, he argued. There were configurations of asteroids, for example, that could both provide the necessary gravitational influence on Mercury and evade detection. In other words: the problem remained. Mercury still wobbled, and in Newton’s cosmos, its motion still demanded something like a Vulcan. Absence of evidence, to invoke what has become a cliché, could not be taken as evidence of absence.

Others agreed. William F. Denning was by general agreement Victorian Britain’s greatest amateur astronomer. He had made his reputation with the first comprehensive analysis of the motion of the Perseid meteor shower, still to be seen from late July to its peak in mid-August, and meteors remained his primary obsession. Vulcan, though, was a sufficiently pressing problem to draw his attention. He was an obligate organizer, and he used his influence to launch a systematic search for solar transits during the next likely window: March and April of 1869. He persuaded 15 other sky-watchers to put the sun “continually under observation, when visible…with a view of rediscovering the suspected intra-Mercurial planet Vulcan.”

Vulcan obstinately refused to appear.

Glimpse after glimpse of possible candidate planets offered tantalizing hints.

Denning tried again the next year, recruiting a team of 25 to chase the elusive planet during the spring transit season in 1870, and yet once more with a plea to collaborators in 1871. As he gathered his volunteers, he had declared that his aim was to settle the issue once and for all. “There is every reason,” he wrote, “to suppose that the search will end satisfactorily, if not successfully.” End it did. After three conscientious attempts at locating the missing planet, he seems to have concluded that there was nothing more to be done. He did not repeat his call for aid on the search, and those fellow amateurs of the sky who had responded to him were released to their prior ambitions.

After what was to that point the largest systematic search for the object since word of Lescarbault’s sighting first spread, Denning’s null result left Vulcan in a predicament. An explanation for Mercury’s errant motion remained necessary. On one side of the ledger, there was the blunt fact of Le Verrier and his genuine abilities. No one doubted his calculation, and no one should have—a restudy of Mercury’s perihelion advance in the 1880s confirmed and slightly enlarged the very real anomaly he identified. Glimpse after glimpse of possible candidate planets offered tantalizing hints—yet a decade into the search, the most rigorous observers kept coming up empty. What could be done?

A way out was obvious to the more mathematically sophisticated Vulcan hunters. People simply could have gotten their sums wrong. There were enough imprecise assumptions about the elements of a putative Vulcan’s orbit so that calculations for transits could just be wrong. Princeton’s Stephen Alexander told his fellow members of the National Academy of Sciences that he had reworked Vulcan’s elements to arrive at the conclusion that there should be “a planet or group of planets at a distance of about twenty-one million miles from the sun, and with a period of 34 days and 16 hours.” In other words: we may have been looking in the wrong places, or at the wrong times. Vulcan could be elusive, but not absent.

That claim seemed to be confirmed when Heinrich Weber— for once, an actual well-trained professional astronomer—sent word from northeast China that he had seen a dark circular shape transit the sun on April 4, 1876. Sunspot expert and Vulcan devotee Rupert Wolf passed word of his colleague’s sighting on to Paris, taking a bit of a victory lap as he did so. He told Le Verrier that “the interval between Lescarbault’s observation and Weber’s amounts to exactly one hundred and forty eight times the period” that Wolf had calculated so many years before.

The news enthralled Le Verrier—and energized yet another corps of planet seekers more eager than expert. As historian Robert Fontenrose put it, “everyone with a telescope was looking for Vulcan some found it.” For a time, Elmi Amerika eagerly trumpeted each new “discovery”: from “B. B.” in New Jersey to a Samuel Wilde in Maryland, to W. G. Wright in San Bernardino, to witnesses from beyond the grave, in the form of a minister who remembered that Professor Joseph S. Hubbard “had repeatedly assured him he had seen Vulcan with the Yale College Telescope.” New Vulcans kept turning up that autumn in seemingly every mail delivery, until at last Elmi Amerika cried “Uncle!” and, following its December 16, 1876, issue, declined to publish any more such happy memories. It was as if the question of Vulcan had ridden a seesaw since 1859. Occasional sightings and seemingly consistent calculations would propel it up to the top of the ride hard-nosed attempts to verify its existence sent it crashing back down. Now, for all that the editors of Elmi Amerika had tired of the flood of anecdotes, the teeter-totter was pointing up: between the one seemingly authoritative report from China and the sheer number, if not the quality of sky-gazer accounts, the matter of Vulcan seemed just about settled.

The popular press certainly thought so. In late 1876, The Manufacturer and Builder said, “Our text books on astronomy will have to be revised again, as there is no longer any doubt about the existence of a planet between Mercury and the sun.” That autumn, The New York Times was even less bashful, interrupting its coverage of the Hayes-Tilden presidential election to assert that any residual doubts about the intra-Mercurian planet could be put down to simple professional jealousy: “ ‘Vulcan may possibly exist,’ said the conservative astronomers, ‘but Professor So and So never saw it…’ ”—pure us-against-them nastiness, according to the Times , adding “they would hint, with sneering astronomic smiles, that too much tea sometimes plays strange pranks with the imagination.”

Now, such too-smart fellows were about to receive their due, the newspaper proclaimed. Niyə? Because, in the wake of Weber’s report, the grand old man himself, Urbain-Jean-Joseph Le Verrier, had roused himself. “The man who untied Neptune with his nose—so to speak—cannot be accused of confounding accidental flies with actual planets. When he firmly asserts that he has not only discovered Vulcan, but has calculated its elements, and arranged a transit especially for its exhibition to routing astronomers…” the Times wrote, “there is an end of all discussion. Vulcan exists…”

The Times got at least one thing right. After shifting his attention to other problems for a few years, Le Verrier had indeed returned to the contemplation of Vulcan. Wolf’s news had fired his passion for the planet, and he began a comprehensive reexamination of everything that might bear upon its existence. Starting with yet another catalogue of claimed sightings dating back to 1820, he identified five observations spread from 1802 to 1862 that seemed to him most likely to represent repeat glimpses of a single planet. That allowed him to construct a new theory for the planet, complete with the prediction the Times had rated so high: a transit that could perhaps be observed, Le Verrier suggested, on October 2 nd or 3 rd .

The headline writers would be disappointed. Vulcan did not cross the face of the sun in early October. More confounding, Weber’s revelation from China was debunked: two photographs made at the Greenwich Observatory clearly revealed his “Vulcan” to be just another sunspot. Elmi Amerika called this the “ coup de grace ” for this latest “discovery,” but, as usual in the annals of Vulcan, its real impact was more deflating than destructive. Le Verrier’s calculation turned on earlier observations, not Weber’s, and there was a way to explain away the missed transit, by positing an orbit for Vulcan that was much more steeply inclined than previously assumed. Thus Le Verrier hedged his bets: there might be a chance to see Vulcan against the face of the sun in the spring of 1877, but given the full range of possible orbits this insufferably errant planet might occupy, it might be five years or more before the next transit would occur.


More support for Planet Nine

This illustration depicts orbits of distant Kuiper Belt objects and Planet Nine. Orbits rendered in purple are primarily controlled by Planet Nine's gravity and exhibit tight orbital clustering. Green orbits, on the other hand, are strongly coupled to Neptune, and exhibit a broader orbital dispersion. Updated orbital calculations suggest that Planet Nine is an approximately 5 Earth mass planet that resides on a mildly eccentric orbit with a period of about ten thousand years. Credit: James Tuttle Keane/Caltech

Corresponding with the three-year anniversary of their announcement hypothesizing the existence of a ninth planet in the solar system, Caltech's Mike Brown and Konstantin Batygin are publishing a pair of papers analyzing the evidence for Planet Nine's existence.

The papers offer new details about the suspected nature and location of the planet, which has been the subject of an intense international search ever since Batygin and Brown's 2016 announcement.

The first, titled "Orbital Clustering in the Distant Solar System," was published in The Astronomical Journal on January 22. The Planet Nine hypothesis is founded on evidence suggesting that the clustering of objects in the Kuiper Belt, a field of icy bodies that lies beyond Neptune, is influenced by the gravitational tugs of an unseen planet. It has been an open question as to whether that clustering is indeed occurring, or whether it is an artifact resulting from bias in how and where Kuiper Belt objects are observed.

To assess whether observational bias is behind the apparent clustering, Brown and Batygin developed a method to quantify the amount of bias in each individual observation, then calculated the probability that the clustering is spurious. That probability, they found, is around one in 500.

"Though this analysis does not say anything directly about whether Planet Nine is there, it does indicate that the hypothesis rests upon a solid foundation," says Brown, the Richard and Barbara Rosenberg Professor of Planetary Astronomy.

The second paper is titled "The Planet Nine Hypothesis," and is an invited review that will be published in the next issue of Physics Reports. The paper provides thousands of new computer models of the dynamical evolution of the distant solar system and offers updated insight into the nature of Planet Nine, including an estimate that it is smaller and closer to the sun than previously suspected. Based on the new models, Batygin and Brown—together with Fred Adams and Juliette Becker (BS '14) of the University of Michigan—concluded that Planet Nine has a mass of about five times that of the earth and has an orbital semimajor axis in the neighborhood of 400 astronomical units (AU), making it smaller and closer to the sun than previously suspected—and potentially brighter. Each astronomical unit is equivalent to the distance between the center of Earth and the center of the sun, or about 149.6 million kilometers.

"At five Earth masses, Planet Nine is likely to be very reminiscent of a typical extrasolar super-Earth," says Batygin, an assistant professor of planetary science and Van Nuys Page Scholar. Super-Earths are planets with a mass greater than Earth's, but substantially less than that of a gas giant. "It is the solar system's missing link of planet formation. Over the last decade, surveys of extrasolar planets have revealed that similar-sized planets are very common around other sun-like stars. Planet Nine is going to be the closest thing we will find to a window into the properties of a typical planet of our galaxy."

Batygin and Brown presented the first evidence that there might be a giant planet tracing a bizarre, highly elongated orbit through the outer solar system on January 20, 2016. That June, Brown and Batygin followed up with more details, including observational constraints on the planet's location along its orbit.

Over the next two years, they developed theoretical models of the planet that explained other known phenomena, such as why some Kuiper Belt objects have a perpendicular orbit with respect to the plane of the solar system. The resulting models increased their confidence in Planet Nine's existence.

After the initial announcement, astronomers around the world, including Brown and Batygin, began searching for observational evidence of the new planet. Although Brown and Batygin have always accepted the possibility that Planet Nine might not exist, they say that the more they examine the orbital dynamics of the solar system, the stronger the evidence supporting it seems.

"My favorite characteristic of the Planet Nine hypothesis is that it is observationally testable," Batygin says. "The prospect of one day seeing real images of Planet Nine is absolutely electrifying. Although finding Planet Nine astronomically is a great challenge, I'm very optimistic that we will image it within the next decade."

Michael E. Brown et al. Orbital Clustering in the Distant Solar System, The Astronomical Journal (2019). DOI: 10.3847/1538-3881/aaf051


More Support for Planet Nine

Corresponding with the three-year anniversary of their announcement hypothesizing the existence of a ninth planet in the solar system, Caltech's Mike Brown and Konstantin Batygin are publishing a pair of papers analyzing the evidence for Planet Nine's existence.

The papers offer new details about the suspected nature and location of the planet, which has been the subject of an intense international search ever since Batygin and Brown's 2016 announcement.

The first, titled "Orbital Clustering in the Distant Solar System," was published in The Astronomical Journal on January 22. The Planet Nine hypothesis is founded on evidence suggesting that the clustering of objects in the Kuiper Belt, a field of icy bodies that lies beyond Neptune, is influenced by the gravitational tugs of an unseen planet.It has been an open

question as to whether that clustering is indeed occurring, or whether it is an artifact resulting from bias in how and where Kuiper Belt objects are observed.

To assess whether observational bias is behind the apparent clustering, Brown and Batygin developed a method to quantify the amount of bias in each individual observation, then calculated the probability that the clustering is spurious. That probability, they found, is around one in 500.

"Though this analysis does not say anything directly about whether Planet Nine is there, it does indicate that the hypothesis rests upon a solid foundation," says Brown, the Richard and Barbara Rosenberg Professor of Planetary Astronomy.

The second paper is titled "The Planet Nine Hypothesis," and is an invited review that will be published in the next issue of Physics Reports. The paper provides thousands of new computer models of the dynamical evolution of the distant solar system and offers updated insight into the nature of Planet Nine, including an estimate that it is smaller and closer to the sun than previously suspected. Based on the new models, Batygin and Brown—together with Fred Adams and Juliette Becker (BS ✔) of the University of Michigan—concluded that Planet Nine has a mass of about five times that of the earth and has an orbital semimajor axis in the neighborhood of 400 astronomical units (AU), making it smaller and closer to the sun than previously suspected—and potentially brighter. Each astronomical unit is equivalent to the distance between the center of Earth and the center of the sun, or about 149.6 million kilometers.

"At five Earth masses, Planet Nine is likely to be very reminiscent of a typical extrasolar super-Earth," says Batygin, an assistant professor of planetary science and Van Nuys Page Scholar. Super-Earths are planets with a mass greater than Earth's, but substantially less than that of a gas giant. "It is the solar system's missing link of planet formation. Over the last decade, surveys of extrasolar planets have revealed that similar-sized planets are very common around other sun-like stars. Planet Nine is going to be the closest thing we will find to a window into the properties of a typical planet of our galaxy."

Batygin and Brown presented the first evidence that there might be a giant planet tracing a bizarre, highly elongated orbit through the outer solar system on January 20, 2016. That June, Brown and Batygin followed up with more details, including observational constraints on the planet's location along its orbit.

Over the next two years, they developed theoretical models of the planet that explained other known phenomena, such as why some Kuiper Belt objects have a perpendicular orbit with respect to the plane of the solar system. The resulting models increased their confidence in Planet Nine's existence.

After the initial announcement, astronomers around the world, including Brown and Batygin, began searching for observational evidence of the new planet. Although Brown and Batygin have always accepted the possibility that Planet Nine might not exist, they say that the more they examine the orbital dynamics of the solar system, the stronger the evidence supporting it seems.

"My favorite characteristic of the Planet Nine hypothesis is that it is observationally testable," Batygin says. "The prospect of one day seeing real images of Planet Nine is absolutely electrifying. Although finding Planet Nine astronomically is a great challenge, I'm very optimistic that we will image it within the next decade."

The work was supported by the David and Lucile Packard Foundation and the Alfred P. Sloan Foundation.


Videoya baxın: الناين. الكوكب تسعة Prod by Al9inE (Sentyabr 2021).