الفلك

9 موقع الكوكب؟

9 موقع الكوكب؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد رأيت عددًا من التقارير الإخبارية التي تشير إلى أنه من المحتمل وجود كوكب تاسع في نظامنا الشمسي ، شيء له فترة مدارية تتراوح بين 10 آلاف و 20 ألف سنة ، أي 10 أضعاف كتلة الأرض. لم أر أي إشارة حقيقية لمكان هذا الكائن. إذا تمكنت من الوصول إلى تلسكوب كافٍ ، فهل سأتمكن من العثور على هذا الكوكب ، وما هي الطريقة التي سأوجه بها تلسكوبًا للعثور عليه؟ إلى أي مدى من المحتمل أن تكون ، أم أن هذا غير معروف جيدًا؟


إنه معتم جدًا بحيث لا يمكن رؤيته أثناء المسح العادي أثناء غالبية مداره.

تحديث: صاغ العلماء في جامعة برن نموذجًا افتراضيًا لكوكب كتلة الأرض 10 في المدار المقترح لتقدير قابلية اكتشافه بدقة أكبر من محاولتي أدناه.

والخلاصة هي أن مهمة NASAs WISE ربما رصدت كوكبًا لا يقل عن 50 كتلة أرضية في المدار المقترح وأنه لم يكن لأي من استطلاعاتنا الحالية فرصة للعثور على كتلة أرضية تقل عن 20 كتلة أرضية في معظم مداره. لقد وضعوا درجة حرارة الكواكب عند 47 كلفن بسبب الحرارة المتبقية من التكوين ؛ مما يجعل الأشعة تحت الحمراء أكثر إشراقًا بمقدار 1000 مرة مما هي عليه في الضوء المرئي المنعكس من الشمس.

ومع ذلك ، يجب أن يكون في متناول LSST بمجرد اكتماله (أول ضوء 2019 ، تبدأ العمليات العادية عام 2022) ؛ لذلك يجب حل السؤال في غضون بضع سنوات أخرى حتى لو كان بعيدًا بما يكفي عن مدار باتيجين وبراون المقترح أن بحثهم باستخدام تلسكوب سوبارو يخرج فارغًا.

محاولتي الأصلية للموجة اليدوية لتقدير إمكانية الكشف أدناه. تعطي الورقة المعلمات المدارية المحتملة من $ 400-1500 ~ textrm {AU} $ للمحور شبه الرئيسي ، و $ 200-300 ~ textrm {AU} $ للحضيض الشمسي. نظرًا لأن الورقة لا تقدم الحالة الأكثر ترجيحًا للمعلمات المدارية ، فسوف أذهب مع الحالة القصوى التي تجعل العثور عليها أكثر صعوبة. أخذ أكثر القيم الممكنة غريب الأطوار من ذلك يعطي مدارًا بمحور شبه رئيسي 1500 $ ~ textrm {AU} $ و $ 200 ~ textrm {AU} $ perihelion به 2800 $ ~ textrm {AU} $ aphelion.

لحساب سطوع كائن ساطع بالضوء المنعكس ، فإن عامل القياس المناسب ليس انخفاضًا قدره $ 1 / r ^ 2 $ كما يمكن الافتراض بسذاجة. هذا صحيح بالنسبة لجسم يشع ضوءه ؛ ولكن ليس لواحد يضيء بواسطة الضوء المنعكس ؛ في هذه الحالة ، يكون المقياس $ 1 / r ^ 4 $ نفسه كما هو الحال في إرجاع الرادار مناسبًا. يمكن التحقق من صحة هذا هو عامل القياس الصحيح الذي يجب استخدامه استنادًا إلى حقيقة أنه على الرغم من تشابهه في الحجم ، إلا أن Neptune هو $ sim 6x $ باهتًا من Uranus على الرغم من أنه يبعد 50 $ ٪ $ فقط: $ 1 / r ^ 4 $ القياس يعطي عامل باهتة بقيمة $ 5x $ مقابل $ $ 1 / r ^ 2 $ مقابل $ 2.25.

يؤدي استخدام ذلك إلى تعتيم يبلغ 2400x عند 210 دولارًا ~ textrm {AU} ؛. $ هذا يجعلنا أقل بمقدار 8.5 دولارات من Neptune عند الحضيض أو 16.5 دولارًا. 500 دولار ~ textrm {AU} $ يصل بنا إلى 20 دولارًا ، في حين أن 2800 دولارًا ~ textrm {AU} $ يعتم الضوء عكس الضوء بمقدار 20 دولارًا تقريبًا إلى 28 دولارًا. هذا يعادل أضعف النجوم المرئية من تلسكوب 8 أمتار. مما يجعل عدم اكتشافه أقل إثارة للدهشة.

هذا حد غير واضح في كلا الاتجاهين. ستعطي الطاقة المتبقية من التكوين / المواد المشعة في قلبها بعض اللمعان الفطري ؛ على مسافات بعيدة قد يكون هذا أكثر سطوعًا من الضوء المنعكس. لا أعرف كيف أقدر هذا. من الممكن أيضًا أن يكون البرودة الشديدة لسحابة أورت قد أدى إلى تجميد غلافها الجوي. إذا حدث ذلك ، فسيكون قطره أصغر بكثير ، وقد يؤدي انخفاض السطح العاكس إلى تعتيمه بدرجة أخرى من حيث الحجم أو اثنين.

لا أعرف نوع التعديل الذي يجب إجراؤه هنا ، سأفترض أن العاملين الاثنين يلغيان تمامًا ويترك الافتراضات الأصلية أنه يعكس قدرًا كبيرًا من الضوء مثل نبتون والضوء العاكس هو المصدر المهيمن للإضاءة لبقية حساباتي .

كمرجع ، استبعدت البيانات المأخوذة من تجربة WISE التابعة لوكالة ناسا وجود جسم بحجم زحل في نطاق 10000 دولار ~ textrm {AU} $ من الشمس.

من المحتمل أيضًا أن يكون ضعيفًا جدًا بحيث لا يمكن اكتشافه من خلال الحركة المناسبة ؛ على الرغم من أنه إذا تمكنا من تثبيت مداره بإحكام ، يمكن أن يؤكد هابل حركته.

يمكن حساب الانحراف المداري على النحو التالي:

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

إدخال الأرقام يعطي:

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

إن إدخال 200 $ ~ textrm {AU} $ و $ e = 0.867 $ في آلة حاسبة للمدار الكوكبي يمنحك مدارًا قدره 58000 دولارًا سنويًا.

في حين أن هذا يعطي متوسط ​​حركة مناسبة تبلغ 22 دولارًا ~ textrm {arc-seconds / year} ؛ ، $ نظرًا لأن المدار غريب الأطوار ، فإن حركته الفعلية الفعلية تختلف اختلافًا كبيرًا ، لكنه يقضي معظم وقته بعيدًا عن الشمس حيث قيمها في الحد الأدنى.

تخبرنا قوانين كبلر أن السرعة في الأوج تُعطى من خلال:

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

حيث $ v_a $ هي سرعة الأوج في $ mathrm {m / s} ؛ ، $ $ a $ هو المحور شبه الرئيسي في $ mathrm {AU} ، $ و $ e $ هو الانحراف المداري.

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

لحساب الحركة المناسبة ، نحتاج أولاً إلى تحويل السرعة إلى وحدات $ textrm {AU / year}: $

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

للحصول على الحركة المناسبة من هذا ، قم بإنشاء مثلث به وتر يبلغ 2800 $ ~ textrm {AU} $ وجانب قصير من $ 0.043 ~ textrm {AU} $ ثم استخدم حساب المثلثات للحصول على الزاوية الضيقة.

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

هذا جيد ضمن الدقة الزاوية لتلسكوب هابل البالغة 0.05 دولار ~ textrm {ثانية قوسية} ؛ $ لذلك إذا عرفنا بالضبط أين ننظر ، يمكننا تأكيد مداره حتى لو كان قريبًا من المسافة القصوى من الشمس. ومع ذلك ، فإن ضعفها الشديد في معظم مدارها يعني أنه من غير المحتمل العثور عليها في أي مسح. إذا كنا محظوظين وكان ذلك في حدود $ sim 500 ~ textrm {AU} ، فسيكون ذلك مشرقًا بما يكفي لتراه مركبة الفضاء GAIA التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ESA وفي هذه الحالة سنحدد موقعه خلال السنوات القليلة القادمة. لسوء الحظ ، من المرجح أن تكون جميع بيانات GAIA هي تقييد الحد الأدنى للمسافة قليلاً.

ستكون حركته المنظر أكبر بكثير ؛ لكن التحدي المتمثل في رؤيتها في الواقع في المقام الأول سيبقى.


نقلا عن المقال الأصلي:

نجد أنه يمكن الحفاظ على المحاذاة المدارية المرصودة بواسطة كوكب غريب الأطوار بعيد كتلته $ geq حوالي 10 $ m $ الذي يقع مداره في نفس المستوى تقريبًا مثل تلك الموجودة في أجسام حزام كايبر البعيدة ، ولكن الحضيض الذي يقع على بعد 180 درجة من حضيض الأجساد الصغيرة.

و

كما تم الإشارة إليه أعلاه ، يصعب حاليًا تشخيص النطاق الدقيق للمعلمات الملتهبة المطلوبة لإعادة إنتاج البيانات بشكل مرض. في الواقع ، هناك حاجة إلى عمل إضافي لفهم المفاضلات بين العناصر المدارية المفترضة والكتلة ، وكذلك لتحديد مناطق مساحة المعلمة التي لا تتوافق مع البيانات الحالية.

لذلك ، فإن اكتشاف المعلمات المدارية المحتملة هو العمل الجاري.


لا يُعرف موقع الكائن الافتراضي بأي قدر من اليقين ، لذلك من الصعب معرفة مكان توجيه التلسكوب الخاص بك.

تقترح الورقة نطاقًا واسعًا من المسافات المدارية في أي مكان من 400 إلى 1500 محور شبه رئيسي AU ، مع الحضيض (أقرب نهج للشمس) من 200-300AU. هذا هو 8 أضعاف مسافة نبتون. (لم أقرأ المقالة عن كثب بما يكفي لتحديد ما إذا كان الجسم قريبًا من الحضيض الشمسي أم لا في الوقت الحالي ؛ يمكن أن يكون على بعد أكثر من 1000 وحدة فلكية ، أي 30 مرة من مسافة نبتون.)

مع كتلة 10 من الأرض ، نتوقع أن يكون الجسم ما يعادل نصف قطر الأرض بمقدار 2-5 مرات - أصغر إلى حد ما من نبتون.

يشير الجمع بين المسافة والحجم إلى أن الجسم سيكون أضعف بكثير من نبتون ، وليس أكثر سطوعًا من الحجم 16.5 عند الحضيض ، ومن المحتمل أن يكون أكثر قتامة.


إذا كان لديك وصول إلى تلسكوب كافٍ ، يمكنك نظريًا رؤيته ، إذا نظرت في المكان الصحيح (على الرغم من أن لا أحد يعرف مكان المكان المناسب). ولكن إذا كان في أي مكان قريب من الأوج ، فلا يوجد سوى عدد قليل من التلسكوبات الكافية في العالم (دعنا نقول مرآة 8 أمتار أو أكبر) ، لذلك أعتقد أنه من غير المحتمل أن تتمكن من الوصول إلى واحد منهم.


أنشأ باتيجين وبراون موقعًا على شبكة الإنترنت يصف البحث عن الكوكب التاسع بعبارات واضحة. يلاحظون على وجه التحديد ما يلي:

الحضيض الشمسي (أقرب اقترابه من الشمس) عند الصعود المستقيم في السماء لمدة 16 ساعة ، مما يعني أن موضع الحضيض يكون مستقيماً في أواخر مايو. على العكس من ذلك ، يصل المدار إلى الأوج (أبعد نقطة عن الشمس) في حوالي 4 ساعات ، أو بشكل مستقيم في أواخر نوفمبر.

لذا للبحث عنها ، ينبغي على المرء أن ينظر على طول مسير الشمس ، مع التركيز في الغالب على المنطقة التي تقع في الأعلى مباشرة في أواخر نوفمبر. لاحظ أن هذا هو الجزء من السماء حيث يظهر مركز المجرة أيضًا. يقدر الميل بـ 30 درجة ، زائد أو ناقص 20 درجة ، لذلك يجب البحث عن تلك المسافة من مسير الشمس أيضًا.


حجج جديدة لصالح كوكب تاسع في نظامنا الشمسي

بالتزامن مع الذكرى السنوية الثالثة لإعلانهم الذي يفترض وجود كوكب تاسع في النظام الشمسي ، ينشر مايك براون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وكونستانتين باتيجين زوجًا من الأوراق لتحليل الأدلة على وجود الكوكب التاسع.

تقدم الأوراق تفاصيل جديدة حول طبيعة وموقع الكوكب المشتبه به ، والذي كان موضوع بحث دولي مكثف منذ إعلان باتيجين وبراون عام 2016.

نُشر الكتاب الأول بعنوان "التجمعات المدارية في النظام الشمسي البعيد" في المجلة الفلكية في 22 كانون الثاني (يناير). تأسست فرضية الكوكب التاسع على أدلة تشير إلى أن تجمع الأجسام في حزام كايبر ، وهو حقل من الأجسام الجليدية يقع خارج نبتون ، يتأثر بجرارات الجاذبية لكوكب غير مرئي. لقد كان سؤالًا مفتوحًا حول ما إذا كان هذا التجمع يحدث بالفعل ، أو ما إذا كان قطعة أثرية ناتجة عن التحيز في كيفية ومكان ملاحظة كائنات حزام كايبر.

لتقييم ما إذا كان تحيز الملاحظة وراء التجمع الظاهر ، طور براون وباتيجين طريقة لتحديد مقدار التحيز في كل ملاحظة فردية ، ثم حسبوا احتمال أن يكون التجمع زائفًا. ووجدوا أن هذا الاحتمال يقارب واحدًا من كل 500.

يقول براون ، أستاذ ريتشارد وباربارا روزنبرغ في علم الفلك الكوكبي: "على الرغم من أن هذا التحليل لا يذكر أي شيء بشكل مباشر حول ما إذا كان الكوكب التاسع موجودًا ، إلا أنه يشير إلى أن الفرضية تقوم على أساس متين".

الورقة الثانية بعنوان "فرضية الكوكب التاسع" ، وهي مراجعة مدعوة سيتم نشرها في العدد القادم من تقارير الفيزياء. توفر الورقة الآلاف من نماذج الكمبيوتر الجديدة للتطور الديناميكي للنظام الشمسي البعيد وتقدم رؤية محدثة لطبيعة الكوكب التاسع ، بما في ذلك تقدير أنه أصغر وأقرب إلى الشمس مما كان يُعتقد سابقًا. استنادًا إلى النماذج الجديدة ، خلص باتيجين وبراون - جنبًا إلى جنب مع فريد آدامز وجولييت بيكر (BS '14) من جامعة ميشيغان - إلى أن الكوكب التاسع تبلغ كتلته حوالي خمسة أضعاف كتلة الأرض وله نصف رئيسي مداري. في محيط 400 وحدة فلكية (AU) ، مما يجعلها أصغر وأقرب إلى الشمس مما كان يُعتقد سابقًا - وربما أكثر سطوعًا. كل وحدة فلكية تعادل المسافة بين مركز الأرض ومركز الشمس ، أو حوالي 149.6 مليون كيلومتر.

يقول باتيجين ، الأستاذ المساعد في علوم الكواكب و Van Nuys Page Scholar: "عند وجود خمس كتل أرضية ، من المرجح أن يكون الكوكب التاسع يذكرنا جدًا بالأرض الفائقة النموذجية خارج المجموعة الشمسية". الكواكب العملاقة هي كواكب ذات كتلة أكبر من كتلة الأرض ، لكنها أقل بكثير من كتلة عملاق الغاز. "إنها الحلقة المفقودة في النظام الشمسي لتشكيل الكواكب. على مدى العقد الماضي ، كشفت الدراسات الاستقصائية للكواكب خارج المجموعة الشمسية أن الكواكب ذات الحجم المماثل شائعة جدًا حول النجوم الأخرى الشبيهة بالشمس. سيكون الكوكب التاسع أقرب شيء سنجده إلى نافذة تطل على خصائص كوكب نموذجي لمجرتنا ".

قدم باتيجين وبراون أول دليل على أنه قد يكون هناك كوكب عملاق يتتبع مدارًا غريبًا وممتدًا للغاية عبر النظام الشمسي الخارجي في 20 يناير 2016. في يونيو ، تابع براون وباتيجين بمزيد من التفاصيل ، بما في ذلك قيود الرصد على الكوكب. الموقع على طول مداره.

على مدار العامين التاليين ، طوروا نماذج نظرية للكوكب أوضحت ظواهر أخرى معروفة ، مثل سبب وجود مدار متعامد لبعض أجسام حزام كايبر بالنسبة لمستوى النظام الشمسي. زادت النماذج الناتجة من ثقتهم في وجود الكوكب التاسع.

بعد الإعلان الأولي ، بدأ علماء الفلك في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك براون وباتيجين ، في البحث عن أدلة رصد للكوكب الجديد. على الرغم من قبول براون وباتيجين دائمًا باحتمالية عدم وجود الكوكب التاسع ، إلا أنهما يقولان أنه كلما فحصا الديناميكيات المدارية للنظام الشمسي ، كلما بدا الدليل أقوى.

يقول باتيجين: "السمة المفضلة لفرضية الكوكب التاسع هي أنها قابلة للاختبار بالملاحظة". "إن احتمال رؤية صور حقيقية للكوكب التاسع في يوم من الأيام أمر مثير للغاية. على الرغم من أن العثور على الكوكب التاسع من الناحية الفلكية يمثل تحديًا كبيرًا ، إلا أنني متفائل جدًا بأننا سنصوره خلال العقد القادم."

تم دعم العمل من قبل مؤسسة David and Lucile Packard ومؤسسة Alfred P. Sloan Foundation.


الاكتشافات على حافة نظامنا الشمسي

بعد بلوتو ، تم اكتشاف جسم حزام كويبر الثاني - 1992 QB1 - في عام 1992 من قبل علماء الفلك الأمريكيين ديفيد جيويت وجين لو باستخدام تلسكوب 2.2 متر في ماونا كيا في هاواي. ناسا

حزام كايبر عبارة عن مجموعة من الأجسام الجليدية الصغيرة التي تدور حول الشمس خلف نبتون ، على مسافات أكبر من 30 وحدة فلكية (وحدة فلكية واحدة أو AU هي المسافة بين الأرض والشمس). يتراوح حجم أجسام حزام كايبر (KBOs) من الصخور الكبيرة إلى 2000 كيلومتر عبر. أجسام حزام كايبر هي بقايا أجزاء صغيرة من المواد الكوكبية لم يتم دمجها مطلقًا في الكواكب ، على غرار حزام الكويكبات.

تشير الاكتشافات من أنجح دراسة استقصائية لحزام كايبر حتى الآن ، مسح أصول النظام الشمسي الخارجي (OSSOS) ، إلى شرح أكثر خداعًا للمدارات التي نراها. تم اكتشاف أن العديد من أجسام حزام كايبر هذه لها مدارات بيضاوية ومائلة للغاية ، مثل بلوتو.

أظهرت الحسابات الرياضية والمحاكاة الحاسوبية التفصيلية أن المدارات التي نراها في حزام كايبر لا يمكن إنشاؤها إلا إذا شكل نبتون في الأصل بضعة وحدات فلكية أقرب إلى الشمس ، وهاجر إلى الخارج إلى مداره الحالي. تشرح هجرة نبتون مدى انتشار المدارات الإهليلجية للغاية في حزام كايبر ، ويمكن أن تشرح جميع مدارات حزام كايبر التي لاحظناها ، باستثناء حفنة من أجسام حزام كايبر في مدارات قصوى تبقى دائمًا على الأقل 10 وحدات فلكية خارج نبتون.


لوكاسي بلانيت كي -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. سايا بلوم مليحات إينديكاسي نياتا دي مانا objek ini mungkin. Jika saya memiliki akses ke teleskop yang cukup ، dapatkah saya menemukan planet ini ، dan bagaimana cara saya mengarahkan teleskop untuk menemukannya؟ Seberapa jauh kemungkinannya، atau apakah itu tidak dikenal؟

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

بيمباروان: Para ilmuwan di Universitas Bern telah memodelkan sebuah Planet 10 Massa Bumi hipotetis dalam orbit yang diusulkan untuk memperkirakan kemampuan deteksi dengan 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 àrahi kami saat ini yang memiliki kesempatan untuk menemukan satu di bawumi. Mereka menempatkan suhu Planet pada 47K كارينا باناس سيسا داري فورماسي يانغ أكان ميموات 1000x ليبيه تيرانج دالام إنفراميرا داريبادا دلام كاهايا تامباك يانغ ديبانتولكان داري ماتاهاري.

Namun harus berada dalam jangkauan LSST Setelah Selesai (لامبو بيرتاما 2019 ، أوبراسي عادي مولاي 2022) جادي بيرتانيا هاروس ديسيليسايكان دلام بيبرابا تاهون لاجي بهكان جيكا كوكوب جوه داري أوربت يانغ ديوسولكان باتيجين داريان براون سيريكا بينكاي.

Upaya awal saya untuk melakukan handwave Estimasi kemampuan mendeteksi di bawah ini. المعلمة kertas memberikan orbital potensi untuk sumbu utama semifinal، dan 200 - 300 AU totuk perihelion. Karena makalah tidak memberikan kasus yang paling mungkin untuk المعلمة المدارية ، سايا أكان ميماهاس كاسوس إكستريم يانغ سوليت ديتيموكان. Mengambil nilai yang paling eksentrik dari yang memberikan orbit dengan sumbu شبه عمدة 1500 AU dan perihelion 200 AU memiliki aphelion 2800 AU. 400 - 1500 أستراليا 200 - 300 الاتحاد الأفريقي 1500 أستراليا 200 الاتحاد الأفريقي 2800 الاتحاد الأفريقي

Untuk menghitung kecerahan objek yang bersinar dengan cahaya yang dipantulkan، faktor penskalaan yang tepat bukanlah penurunan seperti yang dapat diasumsikan secara naif. Itu benar untuk 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 4٪ 1 / rebih يعطي التحجيم٪ 1 / r 4 عامل باهتة 5 × مقابل 2.25 لـ 1 / r 2.

يؤدي استخدام ذلك إلى تعتيم 2400x عند 210 AU. 8.5 16.5 درجة. 500 AU ينقلنا إلى 20 درجة ، في حين أن الأوج 2800 AU يخفت الضوء المنعكس بمقدار 20 تقريبًا إلى 28 درجة. هذا يعادل أضعف النجوم المرئية من تلسكوب 8 أمتار مما يجعل عدم اكتشافها أقل إثارة للدهشة.

ini adalah sesuatu dari batas fuzzy di kedua arah. Energi Residu 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. Mungkin juga bahwa dingin yang ekstrim dari Oort Cloud mungkin telah Membekukan atmosfernya. 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 المرجع

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

Eksentrisitas المداري dapat dihitung sebagai:

Memasukkan angka-angka memberi:

إن توصيل 200 AU و e = 0.867 في آلة حاسبة للمدار الكوكبي يعطي مدارًا قدره 58000 سنة.

في حين أن هذا يعطي متوسط ​​حركة مناسبة تبلغ 22 ثانية قوسية / سنة ، نظرًا لأن المدار غريب الأطوار ، فإن حركته الفعلية الفعلية تختلف اختلافًا كبيرًا ، لكنه يقضي معظم وقته بعيدًا عن الشمس حيث تكون قيمه عند الحد الأدنى.

تخبرنا قوانين كبلر أن السرعة في الأوج تُعطى من خلال:

حيث v a هي سرعة الأوج بوحدة m / s ، و a هي المحور شبه الرئيسي في A U ، و e هي الانحراف المداري.

لحساب الحركة المناسبة ، نحتاج أولاً إلى تحويل السرعة إلى وحدات AU / year:

للحصول على الحركة المناسبة من هذا ، قم بإنشاء مثلث به وتر طوله 2800 AU وجانب قصير من 0.043 AU ثم استخدم حساب المثلثات للحصول على الزاوية الضيقة.

هذا جيد ضمن الدقة الزاوية لتلسكوب هابل البالغة 0.05 ثانية قوسية ، لذلك إذا عرفنا بالضبط أين ننظر ، يمكننا تأكيد مداره حتى لو كان قريبًا من المسافة القصوى من الشمس. ومع ذلك ، فإن ضعفها الشديد في معظم مدارها يعني أنه من غير المحتمل العثور عليها في أي مسح. إذا كنا محظوظين وكان ذلك في حدود 500 يورو ، فسيكون ساطعًا بما يكفي لتراه مركبة الفضاء GAIA التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، وفي هذه الحالة سنقوم بتحديد موقعه في غضون السنوات القليلة المقبلة. لسوء الحظ ، من المرجح أن تكون جميع بيانات GAIA هي تقييد الحد الأدنى للمسافة قليلاً.

ستكون حركته المنظر أكبر بكثير ، لكن التحدي المتمثل في رؤيتها فعليًا في المقام الأول سيبقى.


محتويات

في أربعينيات القرن التاسع عشر ، استخدم عالم الرياضيات الفرنسي أوربان لو فيرييه ميكانيكا نيوتن لتحليل الاضطرابات في مدار أورانوس ، وافترض أنها ناجمة عن جاذبية كوكب لم يتم اكتشافه بعد. تنبأ Le Verrier بموقع هذا الكوكب الجديد وأرسل حساباته إلى عالم الفلك الألماني يوهان جوتفريد جالي. في 23 سبتمبر 1846 ، في الليلة التي أعقبت استلامه للرسالة ، اكتشف جالي وتلميذه هاينريش دارست نبتون ، بالضبط حيث توقع لو فيرييه. [10] لا تزال هناك بعض التناقضات الطفيفة في مدارات الكواكب العملاقة. تم أخذ هذه للإشارة إلى وجود كوكب آخر يدور حول نبتون.

حتى قبل اكتشاف نبتون ، توقع البعض أن كوكبًا واحدًا لم يكن كافيًا لشرح هذا التناقض. في 17 نوفمبر 1834 ، أبلغ عالم الفلك البريطاني الهاوي القس توماس جون هاسي عن محادثة أجراها مع عالم الفلك الفرنسي أليكسيس بوفارد إلى جورج بيدل إيري ، عالم الفلك البريطاني رويال. أفاد هوسي أنه عندما اقترح لبوفارد أن الحركة غير العادية لأورانوس قد تكون بسبب تأثير الجاذبية لكوكب غير مكتشف ، أجاب بوفارد أن الفكرة خطرت له ، وأنه تراسل مع بيتر أندرياس هانسن ، مدير Seeberg المرصد في جوتا حول الموضوع. كان رأي هانسن هو أن جسمًا واحدًا لا يستطيع تفسير حركة أورانوس بشكل كافٍ ، وافترض أن كوكبين يقعان وراء أورانوس. [11]

في عام 1848 ، أثار جاك بابينت اعتراضًا على حسابات لو فيرير ، مدعيا أن كتلة نبتون كانت أصغر ومدارها أكبر مما توقعه لي فيرييه في البداية. افترض ، استنادًا إلى حد كبير على الطرح البسيط من حسابات Le Verrier ، أن كوكبًا آخر من حوالي 12 كتلة أرضية ، والذي سماه "Hyperion" ، يجب أن يكون موجودًا خارج نبتون. [11] ندد لو فيرييه بفرضية بابنيت ، قائلاً: "لا يوجد أي شيء على الإطلاق يمكن من خلاله تحديد موقع كوكب آخر ، باستثناء الفرضيات التي يلعب فيها الخيال دورًا كبيرًا جدًا." [11]

في عام 1850 ، أشار جيمس فيرجسون ، مساعد عالم الفلك في المرصد البحري للولايات المتحدة ، إلى أنه "فقد" نجمًا كان قد لاحظه ، GR1719k ، والذي ادعى الملازم ماثيو موري ، المشرف على المرصد ، أنه دليل على أنه يجب أن يكون نجمًا جديدًا. كوكب. فشلت عمليات البحث اللاحقة في استعادة "الكوكب" في وضع مختلف ، وفي عام 1878 ، أظهر CHF Peters ، مدير مرصد كلية هاميلتون في نيويورك ، أن النجم لم يختف في الواقع ، وأن النتائج السابقة كانت بسبب خطأ بشري. [11]

في عام 1879 ، أشار كاميل فلاماريون إلى أن المذنبات 1862 III و 1889 III كانت لها أفيليا 47 و 49 AU ، على التوالي ، مما يشير إلى أنهما قد تحددان نصف القطر المداري لكوكب غير معروف قد جرهما إلى مدار إهليلجي. [11] استنتج عالم الفلك جورج فوربس على أساس هذا الدليل أن كوكبين يجب أن يتواجدوا خارج نبتون. لقد حسب ، استنادًا إلى حقيقة أن أربعة مذنبات تمتلك أفيليا في حوالي 100 وحدة فلكية وستة أخرى بها أفيليا متجمعة في حوالي 300 وحدة فلكية ، وهي العناصر المدارية لزوج من الكواكب الافتراضية العابرة لنبتون. تتوافق هذه العناصر بشكل إيحائي مع العناصر التي صنعها بشكل مستقل عالم فلك آخر يُدعى ديفيد بيك تود ، مما يوحي للكثيرين بأنها قد تكون صالحة. [11] ومع ذلك ، جادل المشككون في أن مدارات المذنبات المعنية لا تزال غير مؤكدة للغاية بحيث لا يمكن تحقيق نتائج ذات مغزى. [11] اعتبر البعض فرضية فوربس مقدمة للكوكب التاسع. [12]

في عامي 1900 و 1901 ، قاد ويليام هنري بيكرينغ ، مدير مرصد كلية هارفارد ، عمليتي بحث عن كواكب عابرة لنبتون. بدأ الأول عالم الفلك الدنماركي هانز إميل لاو ، الذي استنتج ، بعد دراسة البيانات حول مدار أورانوس من عام 1690 إلى عام 1895 ، أن كوكبًا عابرًا لنبتون وحده لا يمكنه تفسير التناقضات في مداره ، وافترض موقع اثنين الكواكب التي يعتقد أنها مسؤولة. تم إطلاق الثانية عندما اقترح غابرييل داليت أن كوكبًا واحدًا عبر نبتون يقع في 47 AU يمكن أن يفسر حركة أورانوس. وافق بيكرينغ على فحص اللوحات بحثًا عن أي كواكب مشتبه بها. في أي من الحالتين لم يتم العثور على أي. [11]

في عام 1902 ، بعد مراقبة مدارات المذنبات مع أفيليا خارج نبتون ، أعلن تيودور غريغول من مونستر ، ألمانيا عن وجود كوكب بحجم أورانوس في 50 وحدة فلكية مع فترة 360 عامًا ، والتي سماها Hades ، مع التحقق من الانحرافات. في مدار أورانوس. في عام 1921 ، راجع غريغول الفترة المدارية له إلى 310-330 سنة ، لتناسب الانحرافات المرصودة بشكل أفضل. [13]

في عام 1909 ، رأى عالم الفلك توماس جيفرسون جاكسون سي ، الذي اشتهر بأنه متناقض أناني ، "أنه يوجد بالتأكيد كوكب واحد ، على الأرجح اثنان ، وربما ثلاثة كواكب خارج نبتون". [14] قام بتسمية أول كوكب "Oceanus" مبدئيًا ، ووضع مسافات كل منهما عند 42 و 56 و 72 AU من الشمس. لم يشر إلى كيفية تحديد وجودهم ، ولم يتم إجراء عمليات بحث معروفة لتحديد مكانهم. [14]

في عام 1911 ، اقترح عالم الفلك الهندي Venkatesh P. Ketakar وجود اثنين من الكواكب العابرة لنبتون ، والتي سماها براهما وفيشنو ، من خلال إعادة صياغة الأنماط التي لاحظها بيير سيمون لابلاس في الأقمار الصناعية لكواكب المشتري وتطبيقها على الكواكب الخارجية. [15] أقمار جاليليو الثلاثة الداخلية لكوكب المشتري وآيو ويوروبا وجانيميد محبوسة في صدى معقد 1: 2: 4 يسمى صدى لابلاس. [16] اقترح كيتاكار أن أورانوس ونبتون وكواكبه الافتراضية العابرة لنبتون كانت حبيسة رنين يشبه لابلاس. تنبأت حساباته بمتوسط ​​مسافة لبراهما يبلغ 38.95 AU وفترة مدارية قدرها 242.28 سنة أرضية (3: 4 صدى مع نبتون). عندما تم اكتشاف بلوتو بعد 19 عامًا ، كان متوسط ​​المسافة 39.48 AU والفترة المدارية لـ 248 عامًا من الأرض قريبًا من توقع Ketakar (بلوتو في الواقع له صدى 2: 3 مع نبتون). لم يقدم Ketakar أي تنبؤات للعناصر المدارية بخلاف متوسط ​​المسافة والفترة. ليس من الواضح كيف توصل Ketakar إلى هذه الأرقام ، ولم يتم تحديد موقع كوكبه الثاني ، Vishnu. [15]

في عام 1894 ، بمساعدة ويليام بيكرينغ ، أسس بيرسيفال لويل (مواطن ثري من بوسطن) مرصد لويل في فلاغستاف ، أريزونا. في عام 1906 ، مقتنعًا بأنه قادر على حل لغز مدار أورانوس ، بدأ مشروعًا واسعًا للبحث عن كوكب عابر لنبتون ، [17] والذي سماه الكوكب العاشر، اسم استخدمه سابقًا غابرييل داليت. [11] إن X في الاسم يمثل غير معروف ويتم نطقه كحرف ، على عكس الرقم الروماني لـ 10 (في ذلك الوقت ، كان الكوكب X هو الكوكب التاسع). كان أمل لويل في تعقب الكوكب X هو إثبات مصداقيته العلمية ، والتي استعصت عليه بسبب اعتقاده السخرية على نطاق واسع بأن الميزات الشبيهة بالقنوات المرئية على سطح المريخ هي قنوات شيدتها حضارة ذكية. [18]

ركز بحث لويل الأول على مسير الشمس ، وهو المستوى الذي يحيط به دائرة الأبراج حيث تقع الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. باستخدام كاميرا فوتوغرافية مقاس 5 بوصات ، قام يدويًا بفحص أكثر من 200 تعريض لمدة ثلاث ساعات باستخدام عدسة مكبرة ، ولم يجد أي كواكب. في ذلك الوقت ، كان بلوتو بعيدًا جدًا عن مسير الشمس بحيث لا يمكن تصويره بواسطة المسح. [17] بعد مراجعة مواقعه المحتملة المتوقعة ، أجرى لويل بحثًا ثانيًا من عام 1914 إلى عام 1916. [17] في عام 1915 ، نشر موقعه مذكرات كوكب عبر نبتون، حيث خلص إلى أن كتلة الكوكب X تساوي سبعة أضعاف كتلة الأرض تقريبًا - حوالي نصف كتلة نبتون [19] - وبمتوسط ​​مسافة من الشمس تبلغ 43 وحدة فلكية. لقد افترض أن الكوكب X سيكون كائنًا كبيرًا منخفض الكثافة ذو بياض مرتفع ، مثل الكواكب العملاقة. ونتيجة لذلك ، سيُظهر قرصًا بقطر يبلغ حوالي ثانية قوسية وحجم ظاهر بين 12 و 13 - ساطعًا بدرجة كافية ليتم رصده. [17] [20]

بشكل منفصل ، في عام 1908 ، أعلن بيكرينغ أنه من خلال تحليل المخالفات في مدار أورانوس ، وجد دليلًا على وجود كوكب تاسع. كوكبه الافتراضي ، الذي أطلق عليه اسم "الكوكب O" (لأنه جاء بعد "N" ، أي نبتون) ، [21] يمتلك نصف قطر مداري متوسط ​​يبلغ 51.9 AU وفترة مدارية تبلغ 373.5 سنة. [11] لم تظهر اللوحات التي التقطت في مرصده في أريكويبا ، بيرو ، أي دليل على الكوكب المتوقع ، وأظهر عالم الفلك البريطاني بي.إتش.كويل أن المخالفات التي لوحظت في مدار أورانوس اختفت فعليًا بمجرد أن تم أخذ إزاحة الكوكب من خط الطول في الاعتبار. [11] لويل نفسه ، على الرغم من ارتباطه الوثيق ببيكرينج ، رفض الكوكب O عن السيطرة ، قائلاً ، "هذا الكوكب مُصمم بشكل مناسب جدًا" O "، [لأنه] لا شيء على الإطلاق." [22] دون علم بيكرينغ ، التقطت أربعة من اللوحات الفوتوغرافية أثناء البحث عن "الكوكب O" بواسطة علماء الفلك في مرصد جبل ويلسون في عام 1919 صورًا لبلوتو ، على الرغم من أن هذا لم يتم التعرف عليه إلا بعد سنوات. [23] ذهب بيكرينغ ليقترح العديد من الكواكب الأخرى المحتملة عبر نبتون حتى عام 1932 ، والتي سماها ص, س, ص, س, تي، و يو لم يتم اكتشاف أي وقت مضى. [15]

اكتشاف تحرير بلوتو

أدى موت لويل المفاجئ في عام 1916 إلى توقف البحث عن الكوكب X مؤقتًا. ووفقًا لأحد الأصدقاء ، فإن الفشل في العثور على الكوكب "قتله فعليًا". [24] خاضت كونستانس ، أرملة لويل ، معركة قانونية مع المرصد حول إرث لويل الذي أوقف البحث عن الكوكب إكس لعدة سنوات. [25] في عام 1925 ، حصل المرصد على أقراص زجاجية لتلسكوب جديد واسع المجال مقاس 13 بوصة (33 سم) لمواصلة البحث ، تم إنشاؤه بتمويل من أبوت لورانس لويل ، [26] شقيق بيرسيفال. [17] في عام 1929 ، سلم مدير المرصد ، فيستو ملفين سليفر ، مهمة تحديد موقع الكوكب إلى كلايد تومبو ، وهو صبي مزرعة في كانساس يبلغ من العمر 22 عامًا ، وكان قد وصل لتوه إلى مرصد لويل بعد أن أعجب سليفر بخيبة أمل. عينة من رسوماته الفلكية. [25]

كانت مهمة تومبو هي التقاط أجزاء من سماء الليل بشكل منهجي في أزواج من الصور. تم التقاط كل صورة في الزوج لمدة أسبوعين. ثم وضع كلتا الصورتين لكل قسم في آلة تسمى المقارنة الوامضة ، والتي من خلال تبادل الصور بسرعة خلقت وهمًا بفاصل زمني لحركة أي جسم كوكبي. 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 1، و Voyager 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? - الفلك

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, Scientific American 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 Scientific American 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 Scientific American 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. لماذا ا؟ 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…”

ال 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. Scientific American 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.


شاهد الفيديو: الناين. الكوكب تسعة Prod by Al9inE (شهر نوفمبر 2022).