Por que o “9º Planeta” já não foi detectado?

Nos comentários a esta pergunta , houve uma dúvida considerável sobre o assunto de se o chamado "nono planeta" realmente existe. Essa não era realmente a intenção da pergunta anterior, então pergunto isso. Por que esse "nono planeta" não foi detectado até agora, se é que existe?

Brown e Batygin, os autores do artigo sobre o possível planeta, têm uma página na Internet abordando isso.

Alguns motivos ainda não abordados:

• Ele se move bem devagar - os autores estimam 0,2-0,6 arco-segundos por hora -, portanto, pesquisas padrão podem não perceber o movimento e deixar de reconhecê-lo como um objeto do sistema solar.

Eris, que é o objeto confirmado mais distante ainda conhecido no sistema solar, se move a uma velocidade de 1,5 segundo de arco por hora, o que é tão lento que foi esquecido pela primeira vez. A maioria das pesquisas do sistema solar externo não seria capaz de encontrar o Planeta Nove, mesmo que fosse bastante brilhante, pois eles pensariam que é uma estrela estacionária.

• Se o planeta estiver próximo ao afélio, pode ser uma ordem de magnitude mais distante do que qualquer planeta maior ou menor que encontramos até agora (excluindo exoplanetas, que são encontrados por métodos que não se aplicam neste caso). Os autores sugerem um afélio entre 500 e 1200 UA. Para comparação, Plutão está entre 30 e 50 UA, enquanto Eris em cerca de 100 UA não foi descoberta até 2005. O nono planeta em potencial seria muito maior que Eris, mas provavelmente também estará muito mais distante e, portanto, mais fraco.

• A pesquisa do WISE eliminou planetas do tamanho de Saturno dentro de 10.000 UA , e planetas do tamanho de Júpiter dentro de 26.000 UA. Mas o potencial nono planeta é muito menor do que aqueles. O WISE também fez uma pesquisa mais sensível, que captaria objetos do tamanho de Netuno, mas essa pesquisa até agora cobriu apenas uma parte limitada do céu.

• O planeta será muito mais difícil de detectar se houver a Via Láctea ao fundo - há muitas estrelas potencialmente afogando um objeto fraco.

Aqui está o resumo dos autores:

Órbita estimada para o 9º planeta putativo. O eixo horizontal é a ascensão reta. Os segmentos coloridos são regiões onde deveriam ter sido encontrados por pesquisas existentes.
Ilustração de Brown e Batygin, assumindo que o uso justo se aplica.

O maior território inexplorado é o local onde, estatisticamente, é mais provável: próximo ao afélio. Infelizmente, o afélio também está muito próximo da Via Láctea. Ugh.

Então onde está? Provavelmente distante. 500 AU +. Provavelmente mais fraca que a 22ª magnitude. Muito possivelmente no meio da Via Láctea.

Agora vá encontrar o planeta nove.

Mais detalhes na página dos autores: http://www.findplanetnine.com/p/blog-page.html

Finalmente, o domínio gravitacional do Sol atinge a metade do caminho para a estrela mais próxima. Ainda há muito território inexplorado para planetas menores que Saturno se esconderem.

Observe o eixo do log. Temos um bom mapa para a 50 UA interna e estamos começando a encontrar objetos em torno de 100 UA, mas os objetos do sistema solar podem existir até as bordas externas da nuvem de Oort.
Ilustração da Wikipedia .

Este gráfico do XKCD diz muito sobre por que esse é o caso

Em resumo, o nono planeta é pequeno demais para ser detectado através do WISE e muito distante / pequeno para ter sido detectado através de observação visível. Muito provavelmente, este planeta hipotético está muito longe, possivelmente até 1200 UA, e não particularmente grande, dificultando a visão. O WISE conseguiu descartar a existência de qualquer objeto do tamanho de Saturno até 10.000 UA. Este objeto hipotético é de cerca de 1/5 a 1/10 da massa de Saturno. Também é muito mais provável que seja mais compacto, pois Saturno tem densidade bastante baixa. Bottom line, se for visível no WISE, seria na extremidade.

Existem muitos métodos normais que usamos para detectar exoplanetas, mas nenhum deles funciona bem no caso do nono planeta. Aqui estão alguns dos principais.

• Velocidade radial. O Sol não está se movendo significativamente em relação à Terra, e o hipotético planeta está muito longe do Sol para causar muito impacto.
• Transito. Isso é obviamente impossível, pois o planeta nunca passa entre a Terra e o Sol.
• Microlente gravitacional. Novamente, o planeta não passa entre nós e o Sol.
• Imagem direta. Isso é difícil de começar. O planeta também está longe e teria uma baixa magnitude absoluta .

Quanto ao motivo pelo qual as evidências indiretas do planeta não foram acumuladas anteriormente - bem, objetos no Cinturão de Kuiper e além (incluindo os objetos Trans-Neptunianos (TNOs) perturbados)) só foram observados pela primeira vez em 1992 , e apenas construímos dados nos últimos anos.

Possíveis razões pelas quais o planeta não foi capturado anteriormente:

1. Não está lá.
2. Levantamentos fotográficos de movimento adequado cobrem o céu de whoke. Para evitar esses planetas, 9 teria que ser mais fraco que a magnitude 18 ou 19. Isso coloca um limite mais baixo na combinação tamanho / albedo / distância para qualquer planeta 9. O planeta proposto pode ser facilmente mais fraco que a 20ª magnitude.
3. Pesquisas direcionadas a objetos trans-netunianos (TNOs) usam grandes telescópios com amplos campos de visão. No entanto, eles não cobrem qualquer lugar perto do céu inteiro e geralmente são limitados a talvez magnitude 22-23.
4. Pesquisas profundas podem ser muito mais fracas, mas são pesquisas com "feixes de lápis" e, portanto, têm poucas chances de pegar cegamente um objeto específico, ou são de época única e, portanto, não podem detectar movimento devido à paralaxe e movimento orbital.
5. Pesquisas por infravermelho ( WISE e 2MASS ) cobriram todo o céu. Eles eram sensíveis o suficiente para captar gigantes de gás na distância proposta do planeta 9, porque os gigantes são mantidos quentes pela contração gravitacional. No entanto, se o planeta 9 fosse rochoso / gelado e não tivesse fonte interna de calor, poderia ser muito frio para ser detectado.

O recorte acima do Albuquerque Journal realmente não responde à sua pergunta, mas os astrônomos estão em busca de um grande planeta além de Plutão há algum tempo. Veja também:

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

http://www.bibliotecapleyades.net/hercolobus/esp_hercolobus_2_02.htm (em "Cálculos do Observatório Naval dos Estados Unidos")

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

Edição: Apenas para vencer isso até a morte, Percival Lowell pode ter sido a primeira pessoa a detectar o 10º planeta. Citando https://en.wikipedia.org/wiki/Percival_Lowell :

A massa de Plutão não pôde ser determinada até 1978, quando seu satélite Caronte foi descoberto. Isso confirmou o que se suspeitava cada vez mais: a influência gravitacional de Plutão em Urano e Netuno é desprezível, certamente não o suficiente para explicar as discrepâncias em suas órbitas. [21] Em 2006, Plutão foi reclassificado como planeta anão pela União Astronômica Internacional.

Obviamente, a mesma página continua a declarar:

Além disso, sabe-se agora que as discrepâncias entre as posições previstas e observadas de Urano e Netuno não foram causadas pela gravidade de um planeta desconhecido. Pelo contrário, eles eram devidos a um valor errôneo para a massa de Netuno. O encontro da Voyager 2 em 1989 com Netuno produziu um valor mais preciso de sua massa e as discrepâncias desaparecem ao usar esse valor. [22]

Se você está disposto a acreditar seletivamente na Wikipedia, é possível que Lowell tenha detectado um nono planeta e que não era Plutão.

Uma das razões para descrer Wikipedia (e a fonte dada) e ao crédito Lowell aqui é que esta 9ª planeta faz ter um efeito sobre Urano e órbitas de Netuno, então as discrepâncias Lowell observou não teria desaparecido, teriam simplesmente sido reduzida.