나는 태양계에 9 번째 행성 이있을 것으로 추정되는 많은 뉴스 보도를 보았습니다 . 이 개체가 어디에 있는지 실제로 알지 못했습니다. 충분한 망원경에 접근 할 수 있다면이 행성을 찾을 수 있을까요? 그리고 망원경으로 어떤 방법으로 망원경을 찾을 수 있습니까? 얼마나 멀거나 잘 알려지지 않았습니까?
답변:
대부분의 궤도에서 정상적인 조사 중에는보기에 너무 어둡습니다.
업데이트 : 베른 대학의 과학자들은 제안 된 궤도에서 가상 10 지구 질량 행성을 모델링 하여 아래의 시도보다 더 정밀하게 탐지 가능성을 추정했습니다.
NASA의 WISE 임무는 아마도 제안 된 궤도에서 적어도 50 개의 지구 질량의 행성을 발견했을 것이며, 현재의 어떤 조사도 대부분의 궤도에서 20 질량 이하의 지구 질량을 찾을 수 없었을 것입니다. 그들은 형성으로 인한 잔류 열로 인해 행성 온도를 47K로 설정합니다. 이것은 태양에서 반사 된 가시광 선보다 적외선에서 1000 배 더 밝습니다.
그러나 완료되면 LSST에 도달 할 수 있어야합니다 (첫 번째 2019 2019, 2022 년부터 정상 운영). 따라서이 문제는 Batygin과 Brown의 제안 된 궤도에서 Subaru 망원경으로 검색 한 결과가 충분하지 않더라도 몇 년 안에 해결되어야합니다.
탐지 가능성을 추정하기위한 최초의 시도는 다음과 같습니다. 이 논문 은 준 장축 의 경우 , perihelion의 경우 200 – 300 AU의 잠재적 인 궤도 매개 변수를 제공합니다 . 이 논문은 궤도 매개 변수에 대한 가능성이 가장 높지 않기 때문에 찾기가 가장 어려운 극단적 인 경우를 다루겠습니다. 그것으로부터 가장 편심 가능한 값을 취하면 1500 AU 준 장축과 200 AU perihelion을 가진 궤도가 2800 AU aphelion을 갖습니다 .
반사광으로 빛나는 물체의 밝기를 계산하기 위해 적절한 스케일링 계수는 순진하게 가정 할 수 있는 감소 가 아닙니다 . 그것은 자신의 빛을 발산하는 물체에 맞습니다. 그러나 반사 된 빛에 의해 빛나는 사람에게는 적합하지 않다. 이 경우 레이더 리턴 과 동일한 1 / r 4 스케일링 이 적합합니다. 크기가 비슷하더라도 해왕성이 50 % 더 떨어져 있어도 천왕성보다 약 6 배 어둡다 는 사실에 근거하여 이것이 올바른 스케일링 계수임을 확인 해야합니다. 1 / r 4스케일링은 1 / r 2에 대해 2.25 대 디머 팩터를 제공합니다 .
그에서 2400x의 디밍을 제공하여 그것은해왕성에서 perihelion 또는 16.5 크기에서 8.5 크기를 줄였습니다. 500 AU 는 우리를 20의 크기로, 2800 AU aphelion 딤은 빛을 거의 20의 크기에서 28의 크기로 반사합니다. 이는8 미터 망원경에서 가장 희미한 별과 같습니다. 비 발견이 훨씬 덜 놀랍습니다.
이것은 양방향으로 퍼지 경계입니다. 코어의 형성 / 방사성 물질로부터의 잔류 에너지는 선천적 인 광도를 줄 것이다. 극단적 인 거리에서는 반사광보다 밝을 수 있습니다. 나는 이것을 추정하는 방법을 모른다. Oort Cloud의 극심한 추위로 인해 대기가 얼어 붙었을 수도 있습니다. 그럴 경우 직경이 훨씬 작아지고 반 사면의 감소로 인해 또 다시 두 배 정도 어두워 질 수 있습니다.
여기에서 어떤 조정이 필요한지 모릅니다. 두 가지 요소가 완전히 상쇄되고 나머지 계산에서 Neptune 및 반사광이 지배적 인 조명 원만큼 많은 빛을 반사한다고 가정합니다. .
참고로, NASA의 데이터 WISE 실험은 내 토성 크기의 몸에서 지배했다 태양의.
적절한 움직임으로 감지하기에는 너무 희미합니다. 궤도를 단단히 고정 할 수 있다면 허블은 그 움직임을 확인할 수 있습니다.
궤도 편심은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
숫자를 연결하면 다음이 제공됩니다.
연결 및 전자 = 0.867을 에 혜성 궤도 계산은 제공 58 , 000 년의 궤도를.
그것이 평균 22 arc-seconds / year 의 적절한 운동을하면서 궤도가 높은 편이기 때문에 실제 올바른 움직임은 매우 다양하지만, 그 값이 최소로되는 일 멀리 그 시간의 대부분을 보낸다.
케플러의 법칙에 따르면 aphelion 의 속도 는 다음과 같습니다.
여기서 는 m / s 의 aphelion 속도입니다A는 의 긴 반지름이다 U는 , 그리고 전자는 궤도 이심률이다.
적절한 운동을 계산하려면 먼저 속도를 AU / year 단위로 변환해야합니다 .
이것으로부터 적절한 움직임을 얻으려면 빗변이 이고 짧은 변이 0.043 AU 인 삼각형을 만든 다음 삼각법을 사용하여 좁은 각도를 얻으십시오.
이것은 허블의 각 분해능 우리가 정확히 어디를 봐야하는지 알고 있다면, 태양으로부터 최대 거리에 근접하더라도 궤도를 확인할 수 있습니다. 그러나 대부분의 궤도에서 극심한 희미 함은 어떤 조사에서도 발견되지 않았 음을 의미합니다. 우린 운과 내라면 ~ 500 AU , 그것은 밝은 정도는 ESA의 볼 수하는 것 GAIA의 우리는 향후 몇 년 내에 위치하고 있습니다이 경우 우주선. 불행히도, 모든 GAIA 데이터가 수행 할 최소 거리를 약간 제한하는 것 같습니다.
그것의 시차 운동 은 훨씬 더 클 것이다 . 그러나 실제로 처음부터 그것을 보는 도전은 남아있을 것입니다.
가상 물체의 위치는 확실하지 않으므로 망원경이 어디를 향해야하는지 알기가 어렵습니다.
이 논문은 400 ~ 1,500AU 반 장축, 200 ~ 300AU의 주변 (태양에 가장 근접한 접근)의 넓은 궤도 거리를 제안합니다. 이것은 해왕성의 8 배입니다. (저는 몸이 주변과 가까운 곳에 있는지 아닌지를 판단하기에이 기사를 자세히 읽지 않았습니다 .1000 AU 이상, 넵튠 거리의 30 배 거리 일 수 있습니다.)
지구의 질량이 10 개인 경우, 우리는 몸이 지구 반경의 2-5 배와 같은 것으로 예상되는데, 이는 해왕성보다 약간 작습니다.
거리와 크기의 조합은 신체가 해왕성보다 훨씬 희미하고, 주변에서 크기가 16.5보다 밝지 않으며, 훨씬 더 어둡게 나타남을 시사합니다.
Batygin과 Brown은 9 번째 행성의 검색을 명확한 용어로 설명 하는 웹 사이트 를 만들었습니다 . 그들은 구체적으로 다음을 참고합니다.
하늘에서 16 시간 동안 오른쪽 승천 주위에서 perihelion (태양에 가장 근접한 접근). 반대로, 궤도는 약 4 시간, 또는 태양이 가장 먼 지점 인 아 페리온 (11 월 말)에옵니다.
따라서 그것을 찾으려면 황도를 따라야하며 11 월 말에 직접 오버 헤드 영역에 집중해야합니다. 이것은 은하 중심이 나타나는 하늘 부분입니다. 경사도는 30도, 플러스 또는 마이너스 20으로 추정되므로 황도에서의 거리도 검색해야합니다.
충분한 망원경을 사용할 수 있다면 올바른 장소를 보았을 때 이론 상으로는 망원경을 볼 수 있습니다 (아무도 올바른 장소를 알 수는 없지만). 그러나 그것이 aphelion 근처에 있다면 세계에 몇 개의 망원경이 충분하기 때문에 (8m 거울 이상이라고 가정하십시오), 나는 당신이 그들 중 하나에 접근 할 가능성이 거의 없다고 생각합니다.