"9 번째 행성"을 가장 잘 감지하는 파장은 무엇입니까?

우리는 반사 된 햇빛이 가시 광선에서 9 번째 행성을 탐지하는 것을 매우 어렵게한다는 것을 알고 있습니다. 그것을 감지 할 가능성이 더 높은 다른 밴드가 있습니까? 이 물체의 표면 온도는 어느 정도이며, 최적의 검출 파장은 무엇을 의미합니까?

9 번째 행성 발견의 경우 햇빛을 직접 반사하는 것이 가장 가능성이 높은 시나리오이지만 물체의 알베도가 매우 낮은 경우에는 유지되지 않습니다. 나는 당신이 행성이 방출하는 파장에 관심이 있다고 가정합니다.

표면 온도의 경우 행성의 회전이 중요합니다. 한쪽이 태양을 향하도록 잠겨 있거나 매우 느리게 회전하면 반구를 향한 태양의 중심이 태양으로부터 얻는만큼의 에너지를 방출합니다. 60 AU에서, 태양 플럭스는 약 0.38 W / m²이다. Stefan-Boltzmann 법칙을 사용하여 51 K의 평형 표면 온도 (대기압이 없다고 가정 할 때 가능한 가장 높은 표면 온도)를 얻습니다. Wien의 변위 법에 따르면 51k 물체의 방사선은 57μm (적외선) 파장에서 피크를 나타냅니다.

회 전체의 적도 온도는 38K이며 방사선은 78μm (여전히 적외선)에서 피크입니다.

알베도 0.5를 사용하면 비 회전 및 회 전체의 피크는 각각 68μm 및 90μm입니다. 이것은 적도 지역에만 해당되며, 실제 피크 파장은 원적외선 스펙트럼에 속하는 약간 더 높을 것입니다. 또한 높은 회전 불확실성, 알베도 및 질량 (질량은 내부 열에 중요)은 그보다 더 높은 정확도를 얻는 것이 불가능합니다.

60 au는 9 번째 행성에 대해 매우 낙관적 인 perihelion 거리이므로, 200 au의보다 현실적인 거리의 경우 상당한 내부 열원이없는 경우 IR 스펙트럼에서 관측 할 수 없습니다.

가능한 행성 9는 약 10 개의 지구 질량으로 생각되며 가스 거인은 아닐 것입니다 ( "중단 된"거인의 핵심 일 수 있음). 따라서, 그것은 그 자체로 현저한 광도를 생성하지 않을 것이며, 특성상 암석이 많거나, 아마도 얼음 일 것이다. 따라서 반사광에서만 볼 수 있습니다.

검색 할 파장에 대한 고려 사항은 기기의 감도와 물체의 가능한 스펙트럼의 균형을 유지합니다. 이것은 차례로 태양 스펙트럼과 반사율 (albedo)의 파장 의존성에 의존합니다.

명왕성과 Trans-Neptunian 물체를 포함한 대부분의 얼음 물체의 경우 반사율이 적색 및 근적외선으로 증가하는 반면 태양 스펙트럼은 더 짧은 파장에서 피크입니다. 이는 약 600 nm에서 R 또는 r '대역의 광 시야 광학 기기를 사용하여 검색하는 것이 가장 좋습니다.

후보 를 찾는 또 다른 요인 은 넓은 지역을 포함해야한다는 것입니다. 이것은 물체가 WISE에 나타날 정도로 IR 중반에서 밝게 보이지 않는 한 광학 및 NIR 파장에서만 가능합니다 (확실히 확인되고 있습니다). SUBARU가 검색에 사용되고 있다고 보도 한 보도 자료. 그들은 광학 파장에서 Suprime-Cam의 반도 필드를 사용하고 42x32 arcsecond 필드 와 함께 COMICS mid-IR 이미징을 추구하지 않을 것 입니다!

엄청난 시차와 적절한 움직임이 주어지면 후보자를 쉽게 확인할 수 있습니다.

이러한 물체를 감지하는 두 가지 기본 방법이 있습니다. 먼저 반사 된 햇빛을 통해 감지하는 것입니다. 두 번째는 열이 생성하는 것입니다. 우리는 이미 그러한 물체 의 반사광 이 약 16.5 크기 일 것임을 알고 있습니다. 적외선을 결정하려면 온도를 추정해야합니다

온도는 구성에 따라 크게 다릅니다. 간단하게하기 위해 지구와 유사한 구성을 가정하고 나머지 태양계와 거의 같은 시간에 만들어졌습니다. 이러한 가정은 타당하지 않을 수도 있지만 논의 된 가능성 중 하나입니다. Scientific America 에 따르면 지구의 내부 열은 실제로 방사성 붕괴로 인해 50 % 이상 입니다 . 물론, 그것은 내부 열 뿐이며 모든 것이 표면으로 향하는 것은 아닙니다.

이 제안 된 행성은 별이없는 행성 으로 작은 가스 원반이 무너 지거나 호스트 시스템에서 방출 된 "Rogue Planet" 과 다소 유사하다 . 공정한 비트는 객체의 크기가 달이 있는지 여부에 달려 있습니다. 그렇다면 조력 가열은 물체의 온도를 급격히 증가시킵니다. 그러한 결정은 관찰없이 이루어질 수 없지만 가능합니다. 대기는 또한 지구가 얼지 않도록 도와줍니다. 불량 행성 탐지를 위한 논문 은 Abbott과 Switzer에서 제공합니다. 그들은 3.5 AU 질량 물체가 1000 AU, 특히 원적외선에서 표면 온도가 약 50 K 인 경우 감지 될 수 있다고 가정합니다.

결론적으로, 원거리 적외선과 가시 광선을 모두 감지하는 것이 현명 할 것입니다. 시차가 운동의 주요 수단으로 주어지면, 지구 궤도의 여러 지점에서 탐지가 이루어져야 할 것입니다. 지구는 물체의 위치에 수직이었습니다.