Planet Neun: Wissenschaftler kartieren seinen wahrscheinlichen Standort

Blaues Oval mit hellblauer und roter Wellenlinie darüber.

Eine Karte unseres Himmels. Der rote Bereich ist der wahrscheinlichste Ort für Ebene Neun, einen hypothetischen, unentdeckten Planeten in unserem Sonnensystem, so die 2 Astronomen, die 2016 die Existenz von Planet Neun vorgeschlagen haben. Die gewellte schwarze Linie, die die bunte Kurve widerspiegelt, ist dieEkliptik, oder Weg der Sonne, des Mondes und der bekannten Planeten an unserem Himmel. Es macht Sinn, dass Planet Neun irgendwo entlang dieser bunten Wellenlinie liegen würde, sagen diese Astronomen. Der rote Bereich zeigt die möglicherweise am weitesten von unserer Sonne entfernte Region des Planeten Neun im Orbit an. Dort würde sich Planet Neun am langsamsten bewegen und daher die meiste Zeit verbringen. Suchen Sie im roten Bereich, schlagen diese Astronomen vor! Bild über Mike Brown.


Also, wo ist es?

William Herschelentdeckte Uranus 1781.Johann Gottried Galle(und andere) entdeckten 1846 Neptun.Clyde Tombaughentdeckte Pluto im Jahr 1930. Wessen Name wird die Lücke für die Entdeckung von Planet Neun füllen? Wird es seinSie? Ihre Suche wurde noch einfacher, da letzte Woche zwei Wissenschaftler eine Karte (oben) zur Verfügung gestellt haben, die die wahrscheinliche Umlaufbahn von Planet Neun und seine wahrscheinliche Position innerhalb dieser Umlaufbahn zeigt.

Mike BrownundKonstantin Batygin, beide Caltech, gaben Anfang 2016 bekannt, dass sieBeweisfür einen Planeten Neun – ein weiterer großer Planet in unserem Sonnensystem – der irgendwo im äußeren Bereich unseres Sonnensystems lauert. Und jetzt haben sie eine Karte erstellt, die zeigt, wo der Planet istsollenLüge. Diepeer-reviewed Astronomisches Journalhaben ihre neue Studie am 22. August 2021 angenommen. Ein Preprint ist verfügbar aufarXiv. Mike Browns Handle auf Twitter ist@PlutoKiller. Er ist der Autor vonWie ich Pluto tötete und warum es dazu kam.


Die Karte zeigt eine auf den Himmel projizierte Wellenlinie, die den wahrscheinlichsten Weg von Planet Neun nachzeichnet. Aber wo auf diesem Weg ist Planet Neun gerade? Wie Braun sagte:

Leider sagen uns die Daten nur die Umlaufbahn, nichtwoin der Orbitalbahn ist es (eigentlich sehr traurig). es istmehrwahrscheinlich am weitesten von der Sonne entfernt, aber nur, weil es sich dort langsamer bewegt. Aber hier sollten Sie suchen.

Wie sie die Karte gemacht haben

Brown und Batygin untersuchten die Beobachtungen aller bekanntenKuipergürtel-Objektemit Bahnen, die vom unbekannten Planeten betroffen sind. Kuipergürtel-Objekte sind eisige Körper, die bei der Bildung des Sonnensystems übrig geblieben sind und sich in einer Umlaufbahn hinter Neptun befinden. Pluto ist ein Kuiper-Gürtel-Objekt, ebenso wie Eris, Makemake und Haumea. Viele dieser Objekte haben exzentrische Umlaufbahnen, von denen Brown und Batygin glauben, dass sie von einem weit entfernten und massiven Planeten beeinflusst werden: Planet Neun.

Um Informationen aus diesen entfernten Objekten herauszukitzeln, waren mehrere Schritte erforderlich. Der erste Schritt bestand darin, die Schlepper von Neptun an den Objekten von der Anziehungskraft eines weiter entfernten Planeten zu trennen. Die Wissenschaftler mussten auch den Beobachtungsfehler bei diesen Objekten verstehen (Bereiche, auf die sich die Umfragen stark konzentriert haben, im Vergleich zu Bereichen, die Wissenschaftler nicht so genau untersucht haben). Sie mussten eine erstellenMaximum-Likelihood-Modellunter Verwendung einer Kombination aus numerischen Simulationen und Beobachtungen jedes Kuipergürtel-Objekts. Dies führte zu Parametern, die den wahrscheinlichsten Standort für Planet Neun anzeigen. Voila! Wir haben eine Schatzkarte.

Planet Neun: Nur die Statistiken

Aus ihren Berechnungen von Kuiper Belt Objects kamen die Wissenschaftler ungefähre Zahlen für Planet Neun. Sie schätzen, dass Planet Neun etwa 6,2 Erdmassen hat, mit einer Umlaufbahn von 300 astronomischen Einheiten (ZU, wobei 1 AE der Abstand von der Erde zur Sonne ist) bis zu 380 AE von der Sonne. Planet NeunBahnneigung, oder wie stark es von der Ebene des Sonnensystems wegkippt, beträgt etwa 16Grad. Vergleichen Sie dies mit der Bahnneigung der Erde, die null Grad beträgt, und der von Pluto, die 17 Grad beträgt.

Wie hell ist Planet Neun?

Die Helligkeit von Planet Neun hängt davon ab, wo er sich zu diesem Zeitpunkt in seiner Umlaufbahn befindet. Je näher der Planet in seiner Umlaufbahn an uns ist, desto heller wird er und umgekehrt. Aber die durchschnittliche Helligkeit von Planet Neun sollte ungefähr betragenGröße22. Die durchschnittliche Helligkeit von Pluto liegt bei etwa 15 und kann nur von Teleskopen mit einer Größe von 10 Zoll oder größer gesehen werden.


Als ein Twitter-Nutzer Brown fragte, warum wir das nicht könnensehenPlanet Neun, Brown antwortete:

Es ist leicht zu sehen, aber schwer zu finden. Es ist, als ob ich dir ein Sandkorn zeige. Kein Problem es zu sehen. Werfen Sie es nun an den Strand und versuchen Sie, es wiederzufinden. Jeder Stern am Himmel ist wie ein Sandkorn, in dem sich Planet Neun versteckt.

Rötliche Farbe entlang der Mitte des Diagramms, verstreute grüne Punkte auf vertikalen Linien über Rot.

Diese Grafik zeigt, wie sich Planet Neun auf die Standorte von Kuipergürtel-Objekten auswirkt. Bild überMike Brown.

Kuipergürtel-Objekte werden herumgewirbelt

Die Wissenschaftler teilten die obige Grafik mit, um zu zeigen, wie Kuipergürtel-Objekte durch die Anwesenheit von Planet Neun beeinflusst werden. Die grünen Kreise sind bekannte Kuipergürtel-Objekte. Die helleren Bereiche der vertikalen blauen Balken sind dort, wo Wissenschaftler die Objekte erwarten würden. Dies sind verzerrte Standorte, da zwei verschiedene Erhebungen in diesen Bereichen mehr Beobachtungen gemacht haben. Hier hätten wir also mehr Objekte entdecken sollen. Aber die Objekte gruppieren sich in der Nähe des rötlich-orangen Streifens in der Mitte, wo wir sie finden würden, wenn etwas Großes, das in der Dunkelheit lauert, auf sie einwirkt.


Zwei schwarze Kreise, einer mit roter Mitte und der andere blau, mit verstreuten Punkten in farbigen Bereichen.

Diese Grafik zeigt uns eine andere Ansicht der Clusterbildung, die die Wahrscheinlichkeit von Planet Neun begünstigt. Bild überMike Brown.

Die runden Graphen zeigen die Neigung der Objekte von der Ebene des Sonnensystems weg. Ein Punkt in der Mitte wäre ein Objekt, das die gleiche Neigung wie die Planeten hat. Die rote Grafik zeigt, wo sich die Kuipergürtel-Objekte befinden sollten, wenn Planet Neun daran zerrt. Die blaue Grafik zeigt, wo sich die Kuipergürtel-Objekte befinden sollten (entlang der schwachen, sich kreuzenden Linien, an denen die Vermessungen nach Objekten suchten) basierend auf Beobachtungsfehlern. Aber die Objekte stimmen nicht so genau mit dem blauen Diagramm überein wie mit dem roten Diagramm. Die Neigung von Planet Neun beträgt etwa 16 Grad, und die Objekte weisen eine durchschnittliche Neigung von etwa 15 Grad auf.

Die geclusterten Objekte – anstatt gleichmäßig verteilt zu sein – deuten darauf hin, dass sie von einem massiven, unentdeckten Planeten beeinflusst werden. Wie Mike Brown in seinem Blog sagte:

Wenn Sie diese beiden Plots zusammenfassen, erhalten Sie eine Wahrscheinlichkeit von 99,6 %, dass die Objekte eher gruppiert als einheitlich sind. Das hört sich für mich ziemlich gut an.

Planet Neun: Dunkelblauer Planet mit weißen Markierungen im Schatten mit Sonne in extremer Entfernung.

Wissenschaftler haben ihre Suche nach Planet Neun endlich eingegrenzt, indem sie die Umlaufbahn des Planeten vorhergesagt haben. Image viaMike Brown/ Caltech.

Fazit: Wissenschaftler enthüllen die Umlaufbahn von Planet Neun. Jetzt muss nur noch jemand zur richtigen Zeit am richtigen Ort suchen und sein schwaches Licht zwischen den endlosen Sternen finden.

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Quelle: Die Umlaufbahn von Planet Neun

Über Mike Brown