태양을 공전하는 가상의 초신성 행성


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행성 HD 106906 b는 태양과 크게 다르지 않은 별인 650 AU에서 발견되었습니다. Fomalhaut b는 또한 별에서 멀리 떨어진 궤도에있는 젊은 행성입니다.

이 두 행성은 주로 적외선에서 볼 수있을 정도로 뜨거울 정도로 젊기 때문에 주로 발견되었습니다. 매우 높은 궤도에있는 오래된 행성의 온도는 10K 미만이므로 검은 색이 보이지 않습니다.

어떤 사람들은 우리 태양계에서 해왕성 너머 어딘가에서 일부 왜소하지 않은 행성이 태양을 공전하고 있다는 가설에 동의합니다. HD 106906 b와 Fomalhaut b의 존재는 이것이 가능함을 시사합니다. 태양계에서이 행성들 중 적어도 하나를 찾을 수있는 확률은 무엇입니까? 그들이 존재한다면 어떻게 찾을 수 있을까요?



답변:


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Batygin & Brown (2016) 이 최근에 Planet Nine 을 발견 했을 때 천문학 커뮤니티, 천문학 스택 교환 및 기타 세계에서 큰 혼란 을 겪었 습니다. 물론 이것은 그러한 발견에 대한 언급이 저어 줄 것이기 때문에, 그러나 부분적으로는 넵튠 객체 (TNO)의 움직임이 순전히 우연히 발생한다면 주장 된 확률 때문이기도합니다 : 0.007 % 또는 14,000의 1이며 ~ 3.8 의 확률에 해당합니다 .σ

그러나이 행성이 존재할 확률은 브라운에 따르면 90 %, UC-Santa Cruz의 천문학 그레그 라플린 (Greg Laughlin)에 따르면 이 논문이 출판되기 전의 결과를 아는 사람은 68.3 % 라고한다. 이러한 확률과 논문에 언급 된 확률의 차이는 아마도 TNO의 움직임을 유발할 수있는 다른 기여 요인이있을 수 있다는 사실에 기인합니다. 또한 이러한 비공식적 인 숫자는 추정치보다 추측과 유사합니다.

에 대한 답변 이유는 "9 행성은"이미 발견되지 않았다? Planet Nine의 경우 작동 하지 않는 다양한 방법 과 왜 작동하지 않는지 이미 알고 있습니다. Planet Nine이 존재하지 않을 가능성이 있다는 것 외에도 다음과 같은 것들이 있습니다.

  • 은하수와 조화를 이루는 배경 별과 혼동 될 수 있습니다. [1]
  • 멀리 떨어져 있고 어둡습니다-아마도 22 번째 크기의 물체 일 것입니다. [1] , [2]
  • 외계 행성을 탐지하는 대부분의 방법은 효과가 없다 [3]
    • 방사 속도.
    • 운송.
    • 중력 마이크로 렌즈
    • 직접 이미징.
  • 이전의 조사는 깊이, 깊이, 하늘의 다른 영역에서 충분히 보이지 않거나이 행성이 보이지 않는 파장을 커버합니다. [4] 이것은 WISE를 사용하는 또 다른 문제입니다. 에 여기 MBR의 대답 . 다른 문제는 행성이 아마도 WISE가 그것을 볼만큼 충분히 크지 않고 매우 멀리 있다는 것입니다. 또한 추울 수 있고 알베도가 낮으므로 직접 감지하기가 어렵습니다.

놀랍게도, Planet Nine의 경우는 당신이 당신의 질문에서 언급 한 다른 행성들의 탐지와 매우 관련이 있기 때문에이 모든 것을 제시합니다.

HD 106906 b

이 행성과 행성 나인 사이에는 몇 가지 유사점이 있습니다.

  • HD 106906 b는 최소 650 AU의 반 장축을 가진 궤도를 가지고 있습니다. 이에 비해 Planet Nine은 논문의 추정에 따르면 약 700AU의 반 장축을 갖는 것으로 생각됩니다. 즉, 다른 궤도 특성은 HD 106906 b에 대해 알려지지 않았으며 다를 수 있습니다.
  • HD 106906 b의 질량은 약 11 지구 질량입니다. Planet Nine의 질량은 약 10 개의 지구 질량입니다.

한 가지 차이점은 HD 106906 b가 현재 위치에 형성되었을 수 있다는 것입니다. Planet Nine에서 경험 한 것처럼 산란은 거의 일어나지 않는 것 같습니다. 이것은 두 사람이 서로 다른 구성을 가질 수 있음을 의미합니다. 비록 두 곳이 얼음 거인이거나 그 곳이 남아 있다고 생각할 수도 있습니다.

요컨대, HD 106906 b는 Planet Nine과 매우 유사 할 수 있으며 두 속성에 대해 많이 알지 못하지만 탐지 방법과 문제는 비슷할 것입니다.

포말 하우 트 b

Fomalhaut b는 약간 다릅니다. 그것의 반 주요 축은 ~ 177 AU로 다른 두 행성보다 훨씬 작으며 10 개의 지구 질량에서 수백 개의 지구 질량에 이르기까지 다양합니다.

흥미롭게도 Fomalhaut b는 Planet Nine과 마찬가지로 간접적으로 감지되었습니다. Fomalhaut의 먼지 디스크에서 간격이 발견되었으며, 이는 거대한 행성에 의해서만 발생했을 수 있습니다. 나중에 직접 이미지화되었습니다.

Fomalhaut b가 태양계에있는 경우, 특히 크기와 질량이 큰 경우 직접 감지 가능할 있습니다. 또한 TNO에 막대한 영향을 미칩니다. 그러나 그것은 얼음 거인이 아닌 가스 거인 일 것이기 때문에 그것이 어떻게 지금까지 나아 갔는지 설명하기는 어려울 것입니다.


나는 그 행성들에 대해 약간 우회하고 해왕성 너머에있을 수있는 것에 대해 이야기했습니다. 여기에 더 명확하게 설명하겠습니다.

해왕성을 넘어 설 수있는 것

  • Planet Nine과 같은 얼음 거인 또는 하나의 유적. 이것은 토성과주기적인 공명으로 존재했던 목성과 토성 근처에서 더 가까이 형성되었을 것이다. 다른 거대한 행성 공명도 존재했을 것입니다. 그런 다음 불안정성이 공명을 일으켜 얼음 거인을 토성으로 향한 다음 목성으로 향하게합니다. 이것은 다른 4 개의 가스 거인의 궤도를 바꾸었다. 나는 이것이 나의 또 다른 대답 이라고 이야기 했는데, 나는 지속적으로 참조하는 것 같습니다.

    즉, 초기 답변이 잘못되어 내가 주목하고 수정했습니다. Batygin의 추정치는 공진이 가정 (증거에 따라 파손되기 전에 행성 나인 년의 많은, 많은 수백만 배출 된 것을 발견 후반 중공업 폭격 ). 그러나 이것이 여섯 번째 거인이 없었 음을 의미하지는 않습니다. 4, 5, 6 개의 거대한 행성으로 태양계의 진화를 탐구 한 Nesvorný & Morbidelli (2012) 의 시뮬레이션 은 5-6 개의 거대한 행성에서 좋은 결과를 찾았습니다.

  • 슈퍼 지구 또는 미니 해왕성 . 1 이들은 최대 10 개의 지구 덩어리 인 행성입니다. 슈퍼-아티스는 대기가 두꺼운 지구 행성 일 것입니다. 미니 해왕성은 가스 행성이 될 것입니다. 이 이름은 작곡에 대해 다른 말을하지 않습니다.
  • 다른 것. 이 지역은 아직 잘 조사되지 않았으며 예상치 못한 다른 물체가있을 수 있습니다. 이러한 종류의 물체는 WISE (다음 섹션 참조)가 다르게 감지했을 수 있으므로 차가울 수 있습니다.

해왕성을 넘어서는 안될 것


그래서,이 가정한다는 것이다 해왕성 너머 뭔가, 어떻게 우리는 그것을 미세 할 수 있습니까? 자, 그것의 존재가 가정되어 왔고 우리는 그것이 어디에 있어야 하는지 알고 있습니다. 천문학 자들은 망원경을 그 위치로 돌리고 직접 이미징을 사용할 수 있습니다.

Subaru Telescope가 사용 되기 때문에 약간의 흥분이있었습니다 . 다른 광학 (및 가능하면 적외선 및 다른 파장) 망원경도 가장 많이 사용됩니다. "9 번째 행성"을 가장 잘 감지하는 파장무엇입니까? (특히 Rob Jeffries의 답변)은 광학 및 적외선 / 근적외선 파장이 최선의 선택임을 나타냅니다. 오늘 (2016 년 1 월 24 일) 현재, 다른 도구가 사용될 것이며, 지구가 존재하는 경우 그 행성을 찾을 수있는 가능성에 대해서만 추측 할 수 있습니다.

누가 알아? 어쩌면 예기치 않은 다른 일이 일어날 수도 있습니다.


1 이제 우리는 Planet Nine이 할 수있는 다른 것들에 들어갑니다. Planet Nine은 어떤 종류의 행성 질량 물체에 대한 대답입니까? 이것을 다루지 만, 아홉 번째 행성에 대한 더 나은 답변 이 있습니다. 내것보다.
2 아이스 자이언트가스 자이언트 의 차이점에주의하십시오 .


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그러한 행성이 존재하면 WISE는이를 관찰해야합니다. WISE 는 전체 하늘을 이미지 한 적외선 위성입니다. 특히:

  • 알려진 가장 멋진 외계 행성은 100K 범위에있는 반면 70 ~ 100K 이상의 온도에서는 무엇이든 감지 할 수있었습니다 (아래의 히스토그램 참조, Exoplanets Catalog ).
  • 태양으로부터 1km 이상 3AU까지의 물체 또는 7-10 광년 거리에서 2-3 목성 덩어리의 물체를 감지 할 수있었습니다 (최대 약 440,000 ~ 630,000 AU, 여기여기 참조) );

그래서 나는 그것의 존재가 이제 거의 배제되었다고 말할 것입니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오


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존재하지만 그보다 온도가 훨씬 낮은 확률은 무엇입니까? 10K에서 15K로 말하십시오. 아니면 그것이 바위 같은 지구 크기 또는 초 지구 행성이라면?
Victor Stafusa

@VictorStafusa 나는 계산을하지 않았지만 그렇게 큰 물체가 너무 추울 수 있다고 생각하지 않습니다. 바위 같은 크기의 지구 크기 행성이 가능할 수 있습니다. 그러나 별도의 질문으로 물어볼 수도 있습니다.
gerrit

@MBR : Wise가 모든 것을 감지하지 못했습니다. 그것은 9 번째 행성이 ​​계산 된 곳에서 정확히 감지 할 수없는 질량-반도체 축 창을 가졌다.
AtmosphericPrisonEscape

해왕성과 천왕성 둘 다 가장 추운 외계 행성보다 온도가 낮습니다. 행성이 그것보다 약간 더 차가워 질 수 있다고 가정하는 것이 합리적입니다.
userLTK
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