考虑到我们的探索方法,太阳系中有未找到的行星(而非矮行星)的可能性是多少?


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我认为在水星和火星之间不太可能有更多的行星,但是从木星向外,行星之间有很多空的空间。那里可能隐藏着一些小行星吗?


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仅供参考,当人们首次提出关于藏在奥尔特云中的大行星的猜测时,我采用了当时给出的最坏情况的数字,对找到它的难度进行了一些估算。从那时起,潜在的轨道已经得到了完善,但是基线结论“在先前的全天巡视中太微弱,但是如果有预期的话可以通过定向搜索发现”仍然有效。并且这种搜索现在正在进行中。 astronomy.stackexchange.com/questions/13270/9th-planet-location/...
丹·尼利

Answers:


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太阳和海王星之间没有未发现的行星。

比海王星更靠近(离太阳)的物体大得足以被认为是行星(而不是矮行星),因此无法保持“隐藏”状态。如果在那里,来自太阳的光会从它反射回来,我们将看到它。当它在轨道上移动时,我们会注意到天空中的位置发生了变化,因此我们将知道它不是恒星。

我想对这个问题给出一个更广泛的答案: 一个未发现的太阳系物体的最大尺寸是多少?当距离太阳越来越远时,它会如何变化?

太阳系物体越远,检测起来就越困难。它变得越来越困难的速度是严重的;我们从一个物体接收到的光大致缩放为。1/r4

(用于从太阳传播到物体的光,用于从物体传播到地球的光)。1/r21/r2

我们能够探测到一些非常小的穿越地球的小行星。有些小至约50米。猜一猜(这只是基于我的直觉,而不是任何计算),可能没有比地球大1 km的未发现物体。

当您旅行到外部太阳系(木星到海王星)时,天体的数量急剧增加。当前有约700,000个已知的太阳系天体,其中大多数发生在该地区。据信已经发现了所有大于10 km的小行星。

在紧邻海王星的区域(30 AU至100 AU)中,我们在过去的二十年中发现了许多冥王星状物体,这些物体的直径为500 km或更大。作为参考,冥王星约2200公里。完全有可能在此距离范围内找到一些(如果不是很多的话)相似的物体。其中一些可以归类为矮行星,因为它们是圆形的,绕着太阳公转,但还没有清除其其他物质轨道的95%。

最后-这是令人兴奋的地方-真正远离的地方,可能有一个未被发现的大型行星,大约700 AU。被称为第九行星,这是一个假设的物体,一些(值得注意的)天文学家认为存在是由于他们在其他遥远的矮行星的轨道上看到的模式。通过计算,他们估计它将重达10个地球,并且会在200至1200 AU之间移动。但是,这些距离是如此之大,外面的阳光是如此暗淡,以至于即使使用最好的望远镜和两年的观测,他们也找不到它。

最后,我想分享两个图表。第一个是距离(最接近或近日点)的距离与各种太阳系外部物体直径的关系。右下角明显缺少点,大致表明我们尚不能看到很小和很远的物体。

第二个是相同的扩展图,但精度略有下降。 TNO大小与近日点距离图 关于未发现行星的xkcd漫画

图片1来自Johnston的跨海王星物体页面。来自xkcd的图像2 。


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+1是一个详尽而简单的答案,不仅可以为问题增加价值,还可以为我们整个网站增加价值!
Chappo说恢复莫妮卡(Monica)'18

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即使这个行星是某种隐形的,只要它足够近,我们仍然会发现它对其他行星轨道的影响-毕竟,这就是我们发现海王星的方式。
罗安

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@桅杆,顾名思义,只要它绕太阳公转,它就是太阳系的一部分……
jcaron

5
@Flater-真的不可能有这样的“反地球”。除非它处于完美匹配的轨道上,否则它将缓慢超越地球,否则地球将超越它。它不可能处于完美匹配的轨道,因为其他行星将以不同的方式干扰其轨道和地球的轨道,因为地球和反地球的位置不同。海王星轨道内的行星确实没有隐藏的地方。对整个天空进行了仔细的调查,空间是如此空旷,以至于没有任何障碍物。
马克·福斯基

3
@Mazura WISE排除了大型行星。看一下XKCD卡通。
罗布·杰弗里斯
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