Considerando nuestros métodos de exploración, ¿qué tan probable es que haya planetas sin encontrar (no planetas enanos) en nuestro sistema solar?

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Creo que es poco probable que haya más planetas entre Mercurio y Marte, pero fuera de Júpiter, hay mucho espacio vacío entre los planetas. ¿Podría haber algún pequeño planeta escondido por ahí?

harada
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Para su información, cuando surgió la primera especulación sobre un gran planeta escondido en la nube de Oort, tomé los peores números de casos dados para hacer una estimación sobre lo difícil que sería encontrarlo. La órbita potencial se ha refinado desde entonces, pero la conclusión de la línea de base de "demasiado débil para ser encontrada en un estudio previo de todo el cielo, pero detectable a través de una búsqueda dirigida si se esperaba" sigue siendo válida; y tal búsqueda está en curso ahora. astronomy.stackexchange.com/questions/13270/9th-planet-location/…
Dan Neely

Respuestas:

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No hay planetas sin descubrir entre el sol y Neptuno.

Los objetos más cercanos (al Sol) que Neptuno que son lo suficientemente grandes como para considerarse planetas (y no planetas enanos) no pueden permanecer "ocultos". Si está allí, la luz del sol rebotará y lo veremos. A medida que se mueve en su órbita, notaremos que la posición en el cielo cambia, por lo que sabremos que no es una estrella.

Sin embargo, me gustaría dar una respuesta más amplia a esta pregunta: ¿Cuál es el tamaño máximo de un objeto no descubierto del sistema solar y cómo cambia a medida que te alejas del sol?

Cuanto más alejado esté un objeto del sistema solar, más difícil será detectarlo. La velocidad a la que se vuelve más difícil es severa; la luz que recibimos de un objeto escala aproximadamente 1/ /r4 4 .

( 1/ /r2 para la luz que viaja desde el Sol al objeto, y nuevamente, 1/ /r2 para la luz que viaja desde el objeto hacia nosotros en la tierra).

Somos capaces de detectar algunos asteroides muy pequeños que cruzan la tierra. Algunos tan pequeños como ~ 50 metros de ancho. Supongo que (y esto se basa solo en mi intuición, no en ningún cálculo), probablemente no hay objetos sin descubrir mayores de 1 km cerca de la tierra.

A medida que viaja al sistema solar exterior (de Júpiter a Neptuno), el número de cuerpos aumenta dramáticamente. Actualmente hay ~ 700,000 cuerpos conocidos del sistema solar y la mayoría de ellos ocurren en esta área. Se cree que se han encontrado todos los asteroides de más de 10 km.

En el área inmediatamente más allá de Neptuno (30 UA a 100 UA), hemos estado encontrando muchos objetos similares a Plutón en las últimas dos décadas, objetos con diámetros de 500 km o más. Como referencia, Plutón tiene unos 2200 km de diámetro. Es totalmente plausible que haya algunos, si no muchos, objetos similares en este rango de distancia que aún no se hayan encontrado. Algunos de estos se clasificarían como planetas enanos, ya que son redondos, orbitan alrededor del sol, pero no han despejado el 95% de su órbita de otra materia.

Y finalmente , y aquí es donde se vuelve emocionante, donde se aleja mucho, puede haber un gran planeta sin descubrir , a ~ 700 UA. Conocido como el Planeta Nueve, este es un objeto hipotético que algunos astrónomos (notables) creen que existen debido a los patrones que ven en las órbitas de otros planetas enanos distantes. A partir de los cálculos, estiman que sería tan pesado como 10 tierras y viajaría entre 200 y 1200 UA. Sin embargo, estas distancias son tan grandes y la luz solar es tan tenue que incluso con los mejores telescopios y dos años de observación, no la han encontrado.

Finalmente, me gustaría compartir dos gráficos. El primero es la distancia (de aproximación más cercana o perihelio) frente al diámetro de varios cuerpos externos del sistema solar. En la esquina inferior derecha hay una notable falta de puntos, lo que indica aproximadamente dónde todavía no tenemos la capacidad de ver objetos tan pequeños y distantes.

El segundo es un diagrama expandido pero ligeramente menos preciso del mismo. Tamaño TNO versus gráfico de distancia del perihelio cómic xkcd sobre planetas no descubiertos

Imagen 1 de la página de objetos transneptunianos de Johnston . Imagen 2 de xkcd .

Ingolifs
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¡+1 para obtener una respuesta detallada pero simple que agrega valor no solo a la pregunta sino a nuestro sitio en general!
Chappo dice que reinstalará a Monica el
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E incluso si el planeta fuera de alguna manera invisible, aún detectaríamos su impacto en las órbitas de otros planetas siempre que esté lo suficientemente cerca; después de todo, así es como encontramos, por ejemplo, Neptuno.
Luaan
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@Mast por definición, mientras orbita alrededor del sol, es parte del sistema solar ...
jcaron
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@Flater - Realmente no hay posibilidad de que exista tal "contra-Tierra". A menos que esté en una órbita perfectamente emparejada, lentamente alcanzará a la Tierra, o la Tierra la alcanzará. Y no puede estar en una órbita perfectamente coincidente porque los otros planetas perturbarán su órbita y la órbita de la Tierra de manera diferente, ya que la Tierra y la contra-Tierra estarían en diferentes lugares. Realmente no hay lugar para un planeta dentro de la órbita de Neptuno para esconderse. Se han realizado estudios cuidadosos de todo el cielo, y el espacio está tan vacío que no hay nada que se interponga en el camino.
Mark Foskey
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@Mazura WISE descarta planetas grandes. Mira la caricatura de XKCD.
Rob Jeffries