9 वें ग्रह का स्थान?

Question

मैंने कई समाचार रिपोर्टों को देखा है जो यह संकेत देते हैं कि हमारे सौर मंडल में 9 वें ग्रह की संभावना है , 10k-20k वर्षों के बीच की कक्षीय अवधि के साथ कुछ, जो कि पृथ्वी के द्रव्यमान का 10 गुना है। मैंने कोई वास्तविक संकेत नहीं देखा है कि यह वस्तु कहाँ हो सकती है। यदि मेरे पास पर्याप्त दूरबीन की पहुंच होती, तो क्या मैं इस ग्रह को खोज पाता, और इसे खोजने के लिए मैं दूरबीन की ओर किस तरह से इशारा करता? यह कितनी दूर होने की संभावना है, या यह अच्छी तरह से ज्ञात नहीं है?

Comments

नहीं-नहीं, सवाल वैध है। काल्पनिक ग्रह अन्य निकायों पर इसके प्रभाव से प्रभावित था। यह अनुमान योग्य हो सकता है कि, इसके बहुत प्रभाव से, इसकी कक्षा के भीतर P9 की स्थिति कम्प्यूटेशनल है (समीकरण के लिए एक या एक से अधिक समाधान के साथ)। तो यह कहां है???

Answer 1

इसकी कक्षा के बहुमत के दौरान एक सामान्य सर्वेक्षण के दौरान देखा जाना बहुत मंद है।

अद्यतन: बर्न विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने नीचे दिए गए मेरे प्रयास से अधिक सटीकता के साथ इसकी पहचान का अनुमान लगाने के लिए प्रस्तावित कक्षा में एक काल्पनिक 10 पृथ्वी द्रव्यमान ग्रह का मॉडल तैयार किया है।

इसके संकेत यह हैं कि NASAs WISE मिशन ने प्रस्तावित कक्षा में शायद कम से कम 50 पृथ्वी द्रव्यमानों के एक ग्रह को देखा होगा और हमारे वर्तमान सर्वेक्षणों में से किसी को भी अपनी अधिकांश कक्षा में 20 पृथ्वी द्रव्यमानों में से एक को खोजने का मौका नहीं मिला होगा। वे गठन से अवशिष्ट गर्मी के कारण ग्रहों का तापमान 47K पर रखते हैं; जो सूर्य से परावर्तित प्रकाश की तुलना में अवरक्त में 1000x तेज होता है।

हालांकि इसे पूरा होने के बाद एलएसटी की पहुंच के भीतर होना चाहिए (पहला प्रकाश 2019, 2022 से शुरू होने वाला सामान्य ऑपरेशन); इसलिए इस सवाल को कुछ और वर्षों के भीतर हल किया जाना चाहिए, भले ही बतिगिन और ब्राउन की प्रस्तावित कक्षा से काफी दूर हो कि सुबारू दूरबीन के साथ उनकी खोज खाली हो।

पहचानने की क्षमता का अनुमान लगाने का मेरा मूल प्रयास नीचे है। कागज की क्षमता कक्षीय पैरामीटर देता अर्द्ध प्रमुख धुरी के लिए, और नेपच्यून के लिए। चूंकि पेपर ऑर्बिटल मापदंडों के लिए सबसे अधिक संभावना वाला मामला नहीं देता है, इसलिए मैं उस चरम मामले के साथ जा रहा हूं जो इसे ढूंढना सबसे मुश्किल है। इसमें से सबसे विलक्षण संभव मान लेना, अर्ध-प्रमुख अक्ष के साथ एक कक्षा देता है और एक पेरिहेलियन में एपेलियन होता है। 200 - 300 एयू 1500 एयू 200 एयू 2800 $400-1500~\textrm{AU}$$200-300~\textrm{AU}$$1500~\textrm{AU}$$200~\textrm{AU}$$2800~\textrm{AU}$

परावर्तित प्रकाश के साथ चमकने वाली वस्तु की चमक की गणना करने के लिए, उचित स्केलिंग कारक फॉलॉफ़ नहीं है जैसा कि भोले रूप से माना जा सकता है। यह अपने स्वयं के प्रकाश को विकीर्ण करने वाली वस्तु के लिए सही है; परावर्तित प्रकाश द्वारा चमकने के लिए नहीं; उस मामले के लिए एक ही एक रडार रिटर्न के रूप में स्केलिंग उपयुक्त है। यह उपयोग करने के लिए सही स्केलिंग कारक है, इस तथ्य के आधार पर विवेक की जांच की जा सकती है कि आकार में समान होने के बावजूद, नेप्च्यून केवल दूर होने के बावजूद यूरेनस की तुलना में डिमर है: स्केलिंग एक देता है लिए डिमर कारक । 1 / आर 4 ~ 6 एक्स 50 % 1 / आर 4 5 एक्स 2.25 1 / आर $1/r^2$$1/r^4$$\sim 6x$$50\%$$1/r^4$$5x$$2.25$$1/r^2$

textrm पर 2400x का डिमिंग देने का उपयोग करनायह हमें परिमाण या परिमाण में नेपच्यून से नीचे परिमाण नीचे डालता है । हमें वें परिमाण के लिए मिलता है, जबकि एक एपहेलियन dims प्रकाश को लगभग परिमाण से परिमाण तक परिलक्षित करता है । यह 8 मीटर दूरबीन से दिखाई देने वाले बेहोश तारों के बराबर है ; इसकी गैर-खोज को बहुत कम आश्चर्यचकित करना।8.5 16.5 500 एयू 20 2800 एयू 20 $210~\textrm{AU}\;.$$8.5$$16.5$$500~\textrm{AU}$$20$$2800~\textrm{AU}$$20$$28$

यह दोनों दिशाओं में एक फजी सीमा है। इसके मूल में गठन / रेडियोधर्मी सामग्री से अवशिष्ट ऊर्जा इसे कुछ सहज प्रकाश देगा; अत्यधिक दूरी पर यह परावर्तित प्रकाश से अधिक चमकीला हो सकता है। मुझे नहीं पता कि इसका अनुमान कैसे लगाया जाए। यह भी संभव है कि ऊर्ट क्लाउड की अत्यधिक ठंड ने उसके वातावरण को बाहर निकाल दिया हो। अगर ऐसा हुआ, तो इसका व्यास बहुत छोटा होगा और परावर्तक सतह में कमी इसे परिमाण या दो के अन्य क्रम में मंद कर सकती है।

यह जानने के लिए कि यहाँ किस प्रकार का समायोजन है, मैं यह मानने जा रहा हूँ कि दो कारक पूरी तरह से रद्द हो जाएंगे और मूल मान्यताओं को छोड़ देंगे कि यह नेपच्यून और परावर्तक प्रकाश के रूप में अधिक प्रकाश को प्रतिबिंबित करती है, मेरी शेष गणना के लिए रोशनी का प्रमुख स्रोत है ।

संदर्भ के लिए, नासा के WISE प्रयोग के आंकड़ों ने सूरज के के भीतर एक सैटर्न आकार के शरीर को खारिज कर दिया है।$10,000~\textrm{AU}$

यह भी उचित गति के माध्यम से पता चला है बेहोश होने की संभावना है; हालांकि अगर हम इसकी कक्षा को कसकर पिन कर सकते हैं तो हबल अपनी गति की पुष्टि कर सकता है।

कक्षीय विलक्षणता की गणना इस प्रकार की जा सकती है:

$$e = \frac{r_\textrm{max} - r_\textrm{min}}{2a}$$

संख्याओं में प्लगिंग देता है:

$$e = \frac{2800~\textrm{AU} - 200~\textrm{AU}}{2\cdot 1500~\textrm{AU}} = 0.867$$

प्लग और एक में धूमकेतु की कक्षा कैलकुलेटर एक देता है 58 , 000 साल की कक्षा। ई = $200~\textrm{AU}$$e = 0.867$$58,000$

जबकि यह 22 चाप-सेकंड / वर्ष की औसत उचित गति प्रदान करता है क्योंकि कक्षा अत्यधिक विलक्षण है, इसकी वास्तविक उचित गति बहुत भिन्न होती है, लेकिन यह अपना अधिकांश समय सूर्य से दूर बिताती है जहां इसके मूल्य न्यूनतम हैं।$22~\textrm{arc-seconds/year}\;,$

केप्लर के नियम हमें बताते हैं कि उदासीनता का वेग किसके द्वारा दिया गया है:

$$v_a^2 = \frac{ 8.871 \times 10^8 }{ a } \frac{ 1 - e }{ 1 + e }$$

जहाँ / m / s में अपघटन वेग है$v_a$एक में अर्द्ध प्रमुख धुरी है एक यू , और ई कक्षीय सनक है।$\mathrm{m/s}\;,$ $a$$\mathrm{AU},$$e$

$$v_a = \sqrt{\frac{ 8.871 \times 10^8 }{ 1500 } \cdot \frac{ 1 - 0.867 }{ 1 + 0.867 }} = 205~\mathrm{m/s}\;.$$

उचित गति की गणना करने के लिए हमें पहले वेग को AU / वर्ष की इकाइयों में बदलना होगा :$\textrm{AU/year}:$

$$205 \mathrm{\frac{m}{s}}\; \mathrm{\frac{3600 s}{1 h}} \cdot \mathrm{\frac{24 h}{1 d}} \cdot \mathrm{\frac{365 d}{1 y}} \cdot \mathrm{\frac{1\; AU}{1.5 \times 10^{11}m}} = 0.043~\mathrm{\frac{AU}{year}}$$

$2800~\textrm{AU}$$0.043~\textrm{AU}$

$$\sin \theta = \frac{0.044}{2800}\\ \implies \theta = {8.799×10^{-4}}^\circ = 3.17~\textrm{arc seconds}\;.$$

$0.05~\textrm{arc seconds};$$\sim 500~\textrm{AU},$

इसका लंबन आंदोलन बहुत बड़ा होगा ; हालाँकि वास्तव में इसे पहली जगह में देखने की चुनौती बनी रहेगी।

Comments

उचित गति बड़े पैमाने पर और आसानी से पता लगाने योग्य है, लेकिन आपको इसे मापने के लिए JWST (या शायद सिर्फ HST) की आवश्यकता होगी और उनके पास छोटे क्षेत्र हैं, इसलिए आपको यह जानना होगा कि यह कहाँ था।

— रोब जेफ्रीज

वास्तव में यह सिर्फ बेहोश छोर पर है, और निश्चित रूप से आईआर में इसकी उज्जवलता है। मैंने पढ़ा कि सुबारू दूरबीन पहले से ही दिख रही है।

— रोब जेफ्रीस

पहले के संस्करणों को पढ़ने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए, मैंने उदासीनता में उचित गति की गणना करने में ~ 60x त्रुटि की; यह हबल टिप्पणियों में आसानी से देखने योग्य होगा; लेकिन संभवत: किसी भी उचित गति सर्वेक्षण में उठाया गया है।

— दान नीली

इतना बढ़िया जवाब। उदासीनता में, ग्रह नाइन से सूरज कितना उज्ज्वल दिखाई देगा? astronomy.stackexchange.com/questions/13282/…

— joseph.hainline

यहाँ ध्यान दें astronomy.stackexchange.com/questions/13280/… लगभग हर कोई (मेरे सहित) लंबन के बारे में भूल गया, जो उचित गति से बहुत बड़ा है। यह दिनों के भीतर एक बड़ी दूरबीन द्वारा स्पष्ट रूप से पहचाना जा सकेगा। गिया सर्व-आकाश है, लेकिन लगभग 20 वीं मैग तक सीमित है।

— रोब जेफ्रीस

Answer 2

काल्पनिक वस्तु की स्थिति को किसी निश्चितता के साथ नहीं जाना जाता है, इसलिए यह जानना मुश्किल है कि आपके दूरबीन को कहां इंगित किया जाए।

कागज 200-300AU के एक perihelion (सूरज के निकटतम दृष्टिकोण) के साथ 400 से 1500 एयू अर्ध-प्रमुख धुरी से कहीं भी कक्षीय दूरी की एक विस्तृत श्रृंखला का प्रस्ताव करता है। यह नेपच्यून की तुलना में 8 गुना अधिक है। (मैंने शरीर को पेरिहेलियन के पास होगा या नहीं यह निर्धारित करने के लिए लेख को बारीकी से नहीं पढ़ा है; यह 1000 एयू दूर, 30 बार नेप्च्यून की दूरी पर हो सकता है।)

10 पृथ्वी के द्रव्यमान के साथ, हम उम्मीद करेंगे कि शरीर 2-5 गुना पृथ्वी के त्रिज्या जैसा कुछ होगा - नेपच्यून से कुछ छोटा।

दूरी और आकार के संयोजन से पता चलता है कि शरीर नेप्च्यून की तुलना में कहीं अधिक विचित्र होगा, परिमाण में 16.5 की तुलना में कोई उज्जवल नहीं है, और संभवतः बहुत धुंधला है।

Comments

$\sim 30,000$$\sim 40$$V=16$

मैं एक खगोल विज्ञानी से बहुत ज्यादा नहीं हूं (मैंने इस प्रश्न का उत्तर दिया जब यह अंतरिक्ष में था। खगोल विज्ञान के बजाय। x)। यदि आप अंतिम पैराग्राफ में सुधार करने के लिए एक छुरा लेना चाहते हैं, तो कृपया करें! मैं भी परिमाण गणना के बारे में पूरी तरह से निश्चित नहीं हूं।

— रसेल बोरोगोव

नीचे मेरा अद्यतन जवाब देखें। आपके और मेरे द्वारा की गई समस्या दूरी के साथ 1 / r ^ 2 फ़ॉलऑफ़ का उपयोग कर रही थी; जब से हम प्रतिबिंबित प्रकाश के बारे में बात कर रहे हैं 1 / r ^ 4 सही शब्द है। नतीजतन, अपने निकटतम पर भी यह आपके अनुमान से कहीं अधिक धूमिल होगा।

— डैन नीली

@DanNeely मैं समझ गया था कि अपने आप को बाहर। यह उत्तर में एक गंभीर त्रुटि है।

— रोब जेफ्रीज

आह! बेशक। अच्छी पकड़।

— रसेल बोरोगोव

Answer 3

मूल लेख का हवाला देते हुए :

$\geq \approx 10$

तथा

जैसा कि पहले ही ऊपर बताया गया है, डेटा को संतोषजनक ढंग से पुन: पेश करने के लिए आवश्यक पर्ट्बर मापदंडों की सटीक सीमा का निदान करना मुश्किल है। वास्तव में, ग्रहण किए गए कक्षीय तत्वों और द्रव्यमान के बीच ट्रेडऑफ को समझने के लिए अतिरिक्त कार्य की आवश्यकता होती है, साथ ही साथ पैरामीटर स्पेस के क्षेत्रों की पहचान करने के लिए जो मौजूदा डेटा के साथ असंगत हैं।

तो, संभावना कक्षीय मापदंडों का पता लगाना प्रगति पर काम कर रहा है।

Answer 4

बैटगिन और ब्राउन ने एक वेबसाइट बनाई जिसमें 9 वें ग्रह की खोज स्पष्ट शब्दों में की गई थी। वे विशेष रूप से निम्नलिखित नोट करते हैं:

पेरिहेलियन (सूर्य के निकट इसका निकटतम दृष्टिकोण) 16 घंटे के आकाश में एक राइट एसेन्शन के आसपास है, जिसका अर्थ है कि पेरिहेलियन स्थिति मई के अंत में सीधे उपरि है। इसके विपरीत, कक्षा लगभग 4 घंटे, या नवंबर के अंत में सीधे ओवरहेड पर धूप (सबसे तेज़ बिंदु) से आती है।

तो इसके लिए देखने के लिए, व्यक्ति को अण्डाकार के साथ देखना चाहिए, जो कि नवंबर के अंत में सीधे ओवरहेड क्षेत्र पर केंद्रित होता है। ध्यान दें कि यह आकाश का वह हिस्सा है जहाँ गेलेक्टिक केंद्र भी दिखाई देता है। झुकाव का अनुमान 30 डिग्री, प्लस या माइनस 20 है, ताकि एक्लिप्टिक से दूरी की भी खोज की जाए।

Answer 5

यदि आपके पास पर्याप्त टेलीस्कोप तक पहुंच थी, तो आप सैद्धांतिक रूप से इसे देख सकते थे, अगर आपने सही जगह पर देखा था (हालांकि कोई नहीं जानता कि सही जगह कहां हो सकती है)। लेकिन अगर यह कहीं भी aphelion के पास है तो दुनिया में केवल कुछ मुट्ठी भर टेलिस्कोप हैं (आइए 8m मिरर या बड़ा कहें), तो मुझे लगता है कि यह बहुत कम संभावना है कि आप उनमें से किसी एक का उपयोग करें।

Comments

हालांकि यह तकनीकी रूप से प्रश्न का उत्तर है, यह उन चीजों पर विरल है जो अच्छे उत्तर (उद्धरण, विस्तृत स्पष्टीकरण और गणित) बनाते हैं।

— Donald.McLean