Pourquoi la «9ème planète» n'a-t-elle pas déjà été détectée?

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Dans les commentaires sur cette question , il existait un doute considérable quant à la question de savoir si la "9ème planète" existe réellement. Ce n'était pas vraiment l'intention de la question précédente, alors je pose la question. Pourquoi cette "9ème planète" n'a-t-elle pas encore été détectée, si elle existe?

PearsonArtPhoto
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Question étroitement liée sur la physique .
David Richerby le
naïvement, car il est très petit et éloigné.
njzk2
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L'année dernière, j'ai commencé à cataloguer tous les cailloux de mon jardin. J'ai trouvé un bon brillant aux racines du pommier. Ma question est la suivante: pourquoi ce caillou n'a-t-il pas été trouvé avant maintenant?
Max Williams
Fortement lié: astronomy.stackexchange.com/questions/8605/…
Rob Jeffries

Réponses:

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Brown et Batygin, les auteurs du document sur la planète possible, ont une page Web sur ce sujet.

Quelques raisons non déjà couvertes:

  • Il se déplace assez lentement (les auteurs estiment entre 0,2 et 0,6 seconde d'arc par heure). Par conséquent, les enquêtes standard peuvent ne pas remarquer le mouvement et ne pas le reconnaître en tant qu'objet du système solaire.

Eris, qui est l'objet confirmé le plus éloigné encore connu du système solaire, se déplace à une vitesse de 1,5 seconde d'arc par heure, ce qui est si lent qu'il a été manqué la première fois. La plupart des sondages sur le système solaire extérieur ne pourraient pas trouver la Planète Neuf, même si elle était très brillante, car ils penseraient simplement que c'est une étoile stationnaire.

  • Si la planète est proche de l'aphélie, cela pourrait être un ordre de grandeur plus éloigné que toute planète majeure ou mineure que nous avons trouvée jusqu'à présent (à l'exception des exoplanètes, découvertes par des méthodes qui ne s'appliquent pas dans ce cas). Les auteurs suggèrent un aphelion entre 500 et 1200 UA. À titre de comparaison, Pluton se situe à 30-50 UA, tandis qu'Eris à environ 100 UA n'était découverte qu'en 2005. La 9ème planète potentielle serait beaucoup plus grande qu'Eris, mais elle serait également beaucoup plus éloignée et donc plus faible.

  • L'étude WISE a éliminé les planètes de taille Saturne dans les 10 000 UA et les planètes de Jupiter dans les 26 000 UA. Mais la 9ème planète potentielle est beaucoup plus petite que celles-ci. WISE a également effectué une recherche plus sensible, qui aurait permis de récupérer des objets de la taille de Neptune, mais cette recherche n'a jusqu'à présent couvert que une partie limitée du ciel.

  • La planète sera beaucoup plus difficile à repérer si elle a la Voie lactée à l'arrière-plan - il y a trop d'étoiles susceptibles de noyer un objet pâle.

Voici le résumé des auteurs:

Orbite estimée de la 9ème planète

Orbite estimée pour la 9ème planète putative. L'axe horizontal est l'ascension droite. Les segments colorés sont des régions où il aurait dû être trouvé par les enquêtes existantes.
Illustration de Brown et Batygin, dans l’hypothèse d’ une utilisation équitable .

Le plus grand territoire inexploré est celui où, statistiquement, il est le plus probable: près de l’aphélie. Malheureusement, l'aphélie est également très proche de la galaxie de la Voie lactée. Pouah.

Alors où est-il? Probablement lointain. 500 UA +. Probablement plus faible que la 22ème magnitude. Très probablement au milieu de la galaxie de la Voie Lactée.

Maintenant, allez chercher la planète neuf.

Plus de détails sur la page Web des auteurs: http://www.findplanetnine.com/p/blog-page.html


Enfin, la domination gravitationnelle du Soleil atteint la moitié de l'étoile la plus proche. Il reste encore beaucoup de territoires inexplorés sur lesquels se cachent des planètes plus petites que Saturne.

Système solaire à distance du nuage d'Oort et au-delà
Notez l'axe du journal. Nous avons une bonne carte pour les 50 UA internes et commençons à trouver des objets autour de 100 UA, mais des objets du système solaire peuvent exister jusqu'aux bords extérieurs du nuage d'Oort.
Illustration de Wikipédia .

jg-faustus
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La domination actuelle du Soleil pourrait s’étendre à mi-chemin de l’étoile la plus proche, mais statistiquement, nous nous approchons fréquemment d’autres étoiles, peut-être une année lumière ou plus, ce qui pourrait facilement signifier que tout objet éloigné ne serait plus en orbite, sur la proximité d'un passage.
PearsonArtPhoto
Bon point. Je suppose que si le nuage d'Oort peut être stable, les gros corps devraient également pouvoir rester stables. Mais je suis un amateur, pas un astronome professionnel, je le laisse donc à quelqu'un de plus informé.
Jg-Faustus
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Wow, bon travail trouver cette page! +1 pour cela seul. Mais sérieusement, excellente réponse. Bon travail ramasser sur l'angle de parallaxe (jeu de mots absolument destiné).
HDE 226868
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@ PearsonArtPhoto - plus précisément, la "dominance gravitationnelle" du Soleil (en supposant qu'il s'agisse de 2 étoiles) s'étendrait au centre de masse qui les sépare. Ajouter plus de corps et cela devient beaucoup plus compliqué (ainsi que demander une définition de "domination gravitationnelle").
Komintern
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Ce graphique de XKCD en dit long sur la raison pour laquelle c'est le cas

La ligne du bas est, la 9ème planète est trop petite pour être détectée par WISE, et trop loin / petite pour avoir été détectée par observation visible. Très probablement, cette planète hypothétique est très lointaine, peut-être aussi loin que 1200 UA, et elle n'est pas particulièrement grande, ce qui la rend difficile à voir. WISE a pu exclure l'existence de tout objet de la taille de Saturne jusqu'à 10 000 UA. Cet objet hypothétique représente environ 1 / 5ème à 1 / 10ème de la masse de Saturne. Il est également beaucoup plus susceptible d’être plus compact, car Saturne a une densité plutôt basse. En bout de ligne, s'il est visible dans WISE, ce serait sur le bord même.

PearsonArtPhoto
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1
Qui est 'moi' ici? La Terre n'est probablement pas si loin de moi!
MycrofD
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Moi, c'est Randal, et il mesure depuis le centre de la planète.
hildred
La «planète que nous verrions pendant la journée» ne devrait-elle pas inclure la lune?
Peter LeFanu Lumsdaine
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@ Peter: Je pense que le fait est que la ligne "visible de nuit" / "visible de jour" semble être tracée à environ 0,1 diamètre solaire, c'est-à-dire la taille d'une petite étoile naine rouge. Fondamentalement, tout ce qui serait plus gros devrait être une étoile, capable de fondre l'hydrogène et d'émettre sa propre lumière, ce qui le rendrait plus visible. Mais oui, pour correspondre correctement à la description, la ligne doit être suffisamment abaissée sur la gauche pour inclure la lune (et d'ailleurs la terre, ainsi que certains oiseaux et avions) dans la gamme des objets visibles de jour.
Ilmari Karonen le
1
@MycrofD Randall Munroe mesure la distance entre son emplacement à la surface de la Terre et le centre de tout objet représenté. Je suis un peu surpris qu'il n'inclue pas le soleil sur cette carte.
WBT
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Nous utilisons de nombreuses méthodes normales pour détecter les exoplanètes, mais aucune d’entre elles ne fonctionne bien dans le cas de la 9ème planète. Voici quelques-uns des principaux.

Pourquoi les preuves indirectes pour la planète n’étaient-elles pas accumulées plus tôt? Eh bien, des objets dans la ceinture de Kuiper et au-delà (y compris les objets trans-néptuniens perturbés) n’ont été observés que pour la première fois en 1992 et données des dernières années.

HDE 226868
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Raisons possibles pour lesquelles la planète n'a pas été capturée auparavant:

  1. Ce n'est pas là.
  2. Les relevés photographiques corrects du mouvement couvrent le ciel bleu. Pour éviter ces planètes 9, il faudrait que leur magnitude soit inférieure à 18 ou 19. Cela place une limite inférieure dans la combinaison taille / albédo / distance pour toute planète 9. La planète proposée pourrait facilement être plus faible que la magnitude 20.
  3. Les recherches ciblées sur des objets transneptuniens (TNO) utilisent de grands télescopes à champs de vision étendus. Néanmoins, ils ne couvrent pas la totalité du ciel et sont généralement limités à une magnitude de 22-23.
  4. Les recherches en profondeur peuvent aller beaucoup plus loin, mais sont des sondages "à faisceau de crayon" et ont donc peu de chance de saisir aveuglément un objet particulier, ou sont d'une époque et ne peuvent donc pas détecter un mouvement en raison de la parallaxe et du mouvement orbital.
  5. Les levés infrarouges ( WISE et 2MASS ) couvraient tout le ciel. Ils étaient suffisamment sensibles pour ramasser les géantes gazeuses à la distance proposée de la planète 9, parce que les géantes sont maintenues au chaud par la contraction gravitationnelle. Cependant, si la planète 9 était rocheuse / glacée et n’avait aucune source de chaleur interne, elle aurait pu être trop froide pour être détectée.
Rob Jeffries
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5

entrez la description de l'image ici

La coupure ci-dessus du Albuquerque Journal ne répond pas vraiment à votre question, mais les astronomes recherchent une grande planète au-delà de Pluton depuis un certain temps. Voir également:

http://www.zetatalk.com/theword/tword26b.htm

http://www.bibliotecapleyades.net/hercolobus/esp_hercolobus_2_02.htm (sous "Calculs de l'observatoire naval des États-Unis")

http://www.bibliotecapleyades.net/hercolobus/esp_hercolobus_3d.htm

EDIT: Juste pour vaincre cela à mort, Percival Lowell a peut- être été la première personne à détecter la 10ème planète. Citant https://en.wikipedia.org/wiki/Percival_Lowell :

La masse de Pluton n'a pu être déterminée qu'en 1978, lorsque son satellite Charon a été découvert. Cela confirmait ce que l'on soupçonnait de plus en plus: l'influence gravitationnelle de Pluton sur Uranus et Neptune était négligeable, certainement pas assez pour rendre compte des différences entre leurs orbites. [21] En 2006, Pluton a été reclassée en tant que planète naine par l'Union astronomique internationale.

Bien sûr, la même page continue à indiquer:

De plus, il est maintenant connu que les divergences entre les positions prédites et observées d’Uranus et de Neptune n’ont pas été causées par la gravité d’une planète inconnue. Ils étaient plutôt dus à une valeur erronée pour la masse de Neptune. La rencontre de Neptune en 1989 avec Voyager 2 a permis d'obtenir une valeur plus précise de sa masse, et les écarts disparaissent lorsque cette valeur est utilisée. [22]

Si vous êtes prêt à croire sélectivement sur Wikipedia, il est possible que Lowell ait détecté une 9ème planète et que ce ne soit pas Pluton.

L' une des raisons de ne pas croire Wikipédia (et la source donnée) et au crédit Lowell est que cette 9ème planète n'avoir un effet sur Uranus et les orbites de Neptune, de sorte que les écarts Lowell noté auraient pas disparu, ils auraient tout simplement été réduits.

barrycarter
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