Acho que é improvável que haja mais planetas entre Mercúrio e Marte, mas fora de Júpiter, há muito espaço vazio entre os planetas. Poderia haver algum pequeno planeta escondido lá fora?

Não há planetas não descobertos entre o sol e Netuno.

Objetos mais próximos (ao Sol) que Netuno e grandes o suficiente para serem considerados planetas (e não planetas anões) não podem permanecer "ocultos". Se estiver lá, a luz do sol refletirá e nós a veremos. À medida que ele se move em sua órbita, notamos que a posição no céu muda, então saberemos que não é uma estrela.

Gostaria de dar uma resposta mais ampla a esta pergunta: qual é o tamanho máximo de um objeto do sistema solar não descoberto e como ele muda à medida que você se afasta do sol?

Quanto mais longe um objeto do sistema solar, mais difícil é detectar. A taxa na qual fica mais difícil é severa; a luz que recebemos de um objeto escala aproximadamente $1/r^4$ .

$1/r^2$$1/r^2$

Nós somos capazes de detectar alguns asteróides de passagem de terra muito pequenos. Alguns tão pequenos quanto ~ 50 metros de diâmetro. Em suposição (e isso é apenas baseado na minha intuição, e não em nenhum cálculo), provavelmente não há objetos não descobertos maiores que 1 km perto da Terra.

À medida que você viaja para o sistema solar externo (Júpiter a Netuno), o número de corpos aumenta drasticamente. Atualmente, existem ~ 700.000 organismos do sistema solar conhecidos e a maioria deles ocorre nesta área. Acredita-se que todos os asteróides maiores que 10 km foram encontrados.

Na área imediatamente além de Netuno (30 UA a 100 AU), encontramos muitos objetos semelhantes a plutão nas últimas duas décadas, objetos com diâmetros de 500 km ou mais. Para referência, Plutão tem cerca de 2200 km de diâmetro. É inteiramente plausível que existam alguns, se não muitos, objetos semelhantes a essa distância que ainda não foram encontrados. Alguns deles seriam classificados como planetas anões, pois são redondos, orbitam o sol, mas não limparam 95% de sua órbita de outras matérias.

E finalmente - e é aqui que fica emocionante - onde fica muito longe, pode haver um grande planeta não descoberto , a ~ 700 UA. Referido como Planeta Nove, esse é um objeto hipotético que alguns astrônomos (dignos de nota) acreditam existir por causa dos padrões que vêem nas órbitas de outros planetas anões distantes. A partir dos cálculos, eles estimam que seriam tão pesados ​​quanto 10 terras e viajariam entre 200 e 1200 UA. No entanto, essas distâncias são tão grandes e a luz do sol lá fora é tão fraca que, mesmo com os melhores telescópios e dois anos de procura, eles não a encontraram.

Finalmente, gostaria de compartilhar dois gráficos. O primeiro é a distância (de aproximação mais próxima, ou periélio) versus diâmetro de vários corpos externos do sistema solar. No canto inferior direito, há uma notável falta de pontos, indicando aproximadamente onde ainda não temos a capacidade de ver objetos tão pequenos e distantes.

O segundo é um diagrama expandido, mas um pouco menos preciso do mesmo.

Imagem 1 da página de objetos trans-netunianos de Johnston . Imagem 2 do xkcd .