Mengapa "Planet ke-9" belum terdeteksi?

Dalam komentar untuk pertanyaan ini , ada keraguan besar ditempatkan pada subjek apakah yang disebut "planet ke-9" benar-benar ada. Itu sebenarnya bukan maksud dari pertanyaan sebelumnya, jadi saya tanyakan ini. Mengapa "planet ke-9" ini belum terdeteksi sebelum sekarang, jika itu ada?

Brown dan Batygin, penulis makalah di planet yang mungkin, memiliki halaman web yang membahas hal ini.

Beberapa alasan belum dicakup:

• Bergerak sangat lambat - penulis memperkirakan 0,2-0,6 detik busur per jam - sehingga survei standar mungkin tidak melihat gerakan dan gagal mengenalinya sebagai objek tata surya.

Eris, yang merupakan objek terkonfirmasi paling jauh yang masih dikenal di tata surya, bergerak dengan kecepatan 1,5 arcseconds per jam, yang sangat lambat sehingga terlewatkan pertama kali sekitar. Sebagian besar survei tata surya luar tidak akan dapat menemukan Planet Sembilan, bahkan jika itu cukup terang, karena mereka hanya berpikir itu adalah bintang yang tidak bergerak.

• Jika planet ini dekat aphelion, itu mungkin urutan besarnya lebih jauh daripada planet besar atau kecil yang telah kita temukan sejauh ini (tidak termasuk planet ekstrasurya, yang ditemukan dengan metode yang tidak berlaku dalam kasus ini). Para penulis menyarankan aphelion antara 500 dan 1200 AU. Sebagai perbandingan, Pluto berada pada 30-50 AU, sementara Eris pada sekitar 100 AU tidak ditemukan sampai 2005. Potensi planet ke-9 akan jauh lebih besar dari Eris, tetapi juga cenderung jauh lebih jauh, dan karenanya lebih redup.

• Survei WISE menghilangkan planet-planet berukuran Saturnus dalam 10.000 AU , dan planet-planet berukuran Jupiter dalam 26.000 AU. Tetapi potensi planet ke-9 jauh lebih kecil dari itu. WISE juga telah melakukan pencarian yang lebih sensitif, yang akan mengambil benda seukuran Neptunus, tetapi pencarian sejauh ini hanya mencakup sebagian terbatas dari langit.

• Planet ini akan jauh lebih sulit dikenali jika memiliki Bimasakti di latar belakang - ada terlalu banyak bintang yang berpotensi menenggelamkan benda yang pingsan.

Berikut ringkasan penulis:

Diperkirakan orbit untuk planet ke-9 diduga. Sumbu horizontal adalah kenaikan yang tepat. Segmen berwarna adalah daerah di mana seharusnya ditemukan oleh survei yang ada.
Ilustrasi oleh Brown dan Batygin, dengan asumsi penggunaan yang adil berlaku.

Wilayah terbesar yang belum dijelajahi adalah di mana, secara statistik, kemungkinan besar adalah: hampir aphelion. Sedihnya, aphelion juga sangat dekat dengan galaksi Bima Sakti. Ugh.

Jadi dimana itu? Mungkin jauh. 500 AU +. Mungkin lebih redup dari magnitudo ke-22. Sangat mungkin di tengah galaksi Bima Sakti.

Sekarang cari planet sembilan.

Rincian lebih lanjut tentang halaman web penulis: http://www.findplanetnine.com/p/blog-page.html

Akhirnya, dominasi gravitasi Matahari mencapai setengah jalan ke bintang terdekat. Masih ada banyak wilayah yang belum dijelajahi untuk planet yang lebih kecil dari Saturnus untuk bersembunyi.

Perhatikan sumbu log. Kami memiliki peta yang bagus untuk 50 AU bagian dalam, dan mulai menemukan objek di sekitar 100 AU, tetapi objek tata surya mungkin ada sampai ke tepi luar awan Oort.
Ilustrasi dari wikipedia .

Grafik ini dari XKCD mengatakan banyak tentang mengapa itu terjadi

Intinya adalah, planet ke-9 terlalu kecil untuk dideteksi melalui WISE, dan terlalu jauh / kecil untuk dideteksi melalui pengamatan yang terlihat. Kemungkinan besar planet hipotetis ini jauh, mungkin sejauh 1200 AU, dan tidak terlalu besar, sehingga sulit untuk dilihat. WISE mampu mengesampingkan keberadaan objek berukuran Saturnus hingga 10.000 AU. Objek hipotetis ini sekitar 1/5 hingga 1/10 massa Saturnus. Ini juga jauh lebih mungkin untuk lebih kompak, karena kepadatan Saturnus agak rendah. Intinya, jika itu terlihat di WISE, itu akan berada di ujung.

Ada banyak metode normal yang kita gunakan untuk mendeteksi planet ekstrasurya, tetapi tidak ada yang bekerja dengan baik dalam kasus planet ke-9. Berikut adalah beberapa yang utama.

• Kecepatan radial. Matahari tidak bergerak secara signifikan sehubungan dengan Bumi, dan planet hipotetis terlalu jauh dari Matahari untuk memiliki banyak dampak.
• Transit. Ini jelas tidak mungkin, karena planet ini tidak pernah melewati antara Bumi dan Matahari.
• Microlensing gravitasi. Sekali lagi, planet ini tidak lewat di antara kita dan Matahari.
• Pencitraan langsung. Ini sulit dimulai. Planet ini juga jauh dan akan memiliki magnitudo absolut yang rendah .

Mengenai mengapa bukti tidak langsung untuk planet ini tidak terakumulasi lebih awal - yah, benda-benda di Sabuk Kuiper dan sekitarnya (termasuk Obyek Trans-Neptunian yang terganggu (TNO)) baru pertama kali diamati pada tahun 1992 , dan kami hanya membangun signifikan data dalam beberapa tahun terakhir.

Kemungkinan alasan bahwa planet ini belum diambil sebelumnya:

1. Itu tidak ada di sana.
2. Survei gerak fotografi yang tepat meliputi langit yang tegak. Untuk menghindari planet 9 ini harus lebih redup daripada sekitar 18 atau 19. Ini menempatkan batas bawah pada kombinasi ukuran / albedo / jarak untuk setiap planet 9. Planet yang diusulkan dapat dengan mudah lebih redup dari magnitudo ke-20.
3. Pencarian yang ditargetkan untuk objek trans-Neptunus (TNO) menggunakan teleskop besar dengan bidang pandang yang luas. Namun demikian mereka tidak menutupi di dekat seluruh langit dan umumnya terbatas pada mungkin 22-23.
4. Pencarian mendalam bisa menjadi lebih redup, tetapi merupakan survei "balok pensil" dan karena itu memiliki sedikit peluang untuk secara membabi buta mengambil objek tertentu, atau zaman tunggal sehingga tidak dapat mendeteksi gerakan karena gerakan paralaks dan orbital.
5. Survei inframerah ( WISE dan 2MASS ) meliputi seluruh langit. Mereka cukup sensitif untuk mengambil raksasa gas pada jarak yang diusulkan planet 9, karena raksasa tetap panas oleh kontraksi gravitasi. Namun, jika planet 9 berbatu / es dan tidak memiliki sumber panas internal maka bisa terlalu dingin untuk dideteksi.

Kliping di atas dari Albuquerque Journal tidak benar-benar menjawab pertanyaan Anda, tetapi para astronom telah mencari planet yang lebih besar di luar Pluto untuk beberapa waktu sekarang. Lihat juga:

http://www.zetatalk.com/theword/tword26b.htm

http://www.bibliotecapleyades.net/hercolobus/esp_hercolobus_2_02.htm (di bawah "Perhitungan Observasi Angkatan Laut Amerika Serikat")

http://www.bibliotecapleyades.net/hercolobus/esp_hercolobus_3d.htm

EDIT: Hanya untuk mengalahkan ini sampai mati, Percival Lowell mungkin orang pertama yang mendeteksi planet ke-10. Mengutip https://en.wikipedia.org/wiki/Percival_Lowell :

Massa Pluto tidak dapat ditentukan sampai 1978, ketika satelit Charon-nya ditemukan. Ini membenarkan apa yang semakin diduga: pengaruh gravitasi Pluto terhadap Uranus dan Neptunus dapat diabaikan, tentu saja tidak cukup untuk menjelaskan perbedaan dalam orbitnya. [21] Pada tahun 2006, Pluto direklasifikasi sebagai planet kerdil oleh International Astronomical Union.

Tentu saja, halaman yang sama terus menyatakan:

Selain itu, sekarang diketahui bahwa perbedaan antara posisi Uranus dan Neptunus yang diprediksi dan diamati tidak disebabkan oleh gravitasi planet yang tidak dikenal. Sebaliknya, mereka disebabkan oleh nilai yang salah untuk massa Neptunus. Pertemuan Voyager 2 tahun 1989 dengan Neptunus menghasilkan nilai massa yang lebih tepat, dan perbedaannya menghilang saat menggunakan nilai ini. [22]

Jika Anda mau percaya secara selektif pada Wikipedia, mungkin saja Lowell mendeteksi planet ke-9 dan itu bukan Pluto.

Salah satu alasan untuk tidak mempercayai Wikipedia (dan sumber yang diberikan) dan memuji Lowell di sini adalah bahwa planet ke-9 ini memang memiliki efek pada orbit Uranus dan Neptunus, sehingga perbedaan yang dicatat Lowell tidak akan hilang, mereka hanya akan berkurang.