Sterrekunde

Kan die papier wat die sonnestelsel se barycentre binne 100m verminder, help om Planet Nine te vind?

Kan die papier wat die sonnestelsel se barycentre binne 100m verminder, help om Planet Nine te vind?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ek het pas hierdie onlangse nuusartikel, Astronomers Have Find the Centre of The Solar System, binne 100 meter gelees, en berig oor 'n artikel [1] wat beweer dat die sonnestelsel-barycentre binne 100 meter verklein word, net buite die son, en ek wonder, kan hierdie resultaat die hipotese van 'n massiewe Planet Nine soos voorgestel deur Batygin en Brown [2] in 2016, bewys of weerlê?

Ek verbeel my dat enige onbekende massakonsentrasie die barycentre sou verander en 'n fout sou veroorsaak, en as ons hierdie fout sou kon meet, sou dit moontlik wees om die posisie van die massakonsentrasie te bepaal. Kan ons net sondeopsporingsdata van die Voyagers of Pioneers gebruik om te sien of hul hiperboliese trajekte ooreenstem met die barycentre wat byvoorbeeld in die koerant gerapporteer word?

[1]. Vallisneri, M., et al. "Die modellering van die onsekerhede van sonnestelsel-efemerides vir robuuste soektogte met gravitasiegolf met pulsar-tydsberekeninge". The Astrophysical Journal, vol. 893, nr 2, abril de 2020, p. 112. DOI.org (Crossref), doi: 10.3847 / 1538-4357 / ab7b67.

[2]. Batygin, Konstantin, e Michael E. Brown. "Bewyse vir 'n verre reuse-planeet in die sonnestelsel". The Astronomical Journal, vol. 151, nr 2, janeiro de 2016, p. 22. arXiv.org, doi: 10.3847 / 0004-6256 / 151/2/22.


Kort antwoord

Die kort antwoord is nee, dit kan nie die bestaan ​​van Planeet 9 bewys of weerlê nie. Die rede is omdat, selfs al is daar 'n beduidende verskil tussen die sentrale stelsel van die sonnestelsel met en sonder Planeet 9, ons nie sou kon sê nie sonder honderde indien nie duisende jare se presiese data nie. As ons nie Planeet 9 as verwysing het nie en beperk is tot die Son en die agt bekende planete vir verwysing, kan ons sonder 'n ander verwysing in dieselfde raam die beweging van ons verwysing waarneem.

Dit is miskien nuttig om die sonnestelsel (dit wil sê die son plus die agt bekende planete) as 'n wentelbaan te beskou saam rondom die barycenter van die sonnestelsel plus Planet 9-stelsel. Sonder om Planeet 9 as 'n verwysing te sien, hoe sou ons dink dat hierdie ander barysentrum selfs bestaan?

Natuurlik sal planeet 9 steeds swaartekrag beïnvloed en dit sal mettertyd 'n afwyking veroorsaak tussen waar die barysentrum is moet wees en waar dit eintlik is - dit is die enigste manier waarop ons die beweging van die barycenter kan gebruik om iets oor individuele liggame af te lei. In wese is die barycenter 'n samevoeging van die swaartekrag-invloed van die hele massa,5 die ontbinding daarvan vereis ontleding van tydelike variasie.


Onnodig lang antwoord

Let wel - As ek variasies in die barycenter bespreek, verwys ek na die barycenter van die sonnestelsel in heliosentriese, nie barsentriese nie, (per barsentriese koördinate is daar natuurlik geen variasie in die barisentrum nie). Sommige van die kwalitatiewe ontledings vereenvoudig dit.


Om dit noukeurig te beantwoord, moet u verskillende afsonderlike vrae beantwoord (sommige wat nie noodwendig relevant is om die breër vraag te beantwoord nie, maar wel 'n nuttige agtergrond bied):

  1. Bevat die ligging van die barysentrum oor tyd genoeg inligting om inligting oor die bydraende massas te herwin?
  2. Hoe presies kan ons die ligging van die barysentrum voorspel?
  3. Hoeveel afwyking sou a $5$-$ 10 ~ M $ planeet by $400$-$800$ AU oorsaak na die massamiddelpunt van die sonnestelsel?
  4. As daar nie so 'n afwyking bestaan ​​nie, sluit dit die bestaan ​​van Planeet 9 uit? Omgekeerd, as daar wel so 'n afwyking is, geld dit in die bestaan ​​van Planeet 9?

1 - Ligging van die barysentrum oor tyd

Die kort antwoord op die vraag 1 is ja (soort van). Daar is inligting oor die wentelbane van die bydraende massas wat gerugsteun kan word deur eenvoudige ontleding van die ligging van die barysentrum oortyd.

Die klem val hier op die feit dat die lokasie van die barysentrum op enige gegewe tydstip geen inligting bevat oor die ligging van individuele liggame nie, maar slegs die totale massaverdeling. Aangesien die grootste deel van die massa in die sonnestelsel in groot liggame gediskrimineer word (in teenstelling met 'n gas- of stofwolk, protoplanetêre skyf, ens.), Sal die invloed van elke massiewe liggaam op die ligging van die barycenter wissel met 'n frekwensie proporsionele tot sy wentelperiode - en, krities, is dit redelik meetbaar (maar slegs as ons ook die relatiewe posisies van die liggame kan ken). Gevolglik kan die invloed van die individuele massas opgespoor word (dit is nie noodwendig die geval vir gas- of stofwolke en protoplanetêre skywe nie).

In 'n eenvoudige stelsel is dit redelik eenvoudig om inligting oor die wentelbane in te win (alhoewel ek die streng demonstrasie vir 'n bondige benadering sal verwaarloos). Die probleme kom voor wanneer die stelsel ingewikkelder word.

Een bron van verwarring is resonante wentelbane. Sekere resonansies sal die ontbinding trotseer omdat die frekwensies van hul onderskeie invloede op die barycenter sinchronies is. Verder kan meervoudige resonansies nie noodwendig ondubbelsinnig wees nie: die frekwensiepatroon in die beweging van die barycenter wat veroorsaak word deur 2 liggame in 'n resonansie, kan herhaal word deur 3 liggame in 'n resonansie. Pluto en Neptunus is in 'n 2: 3-resonansie, so ek dink nie ons kan die moontlikheid van 'n teoretiese planeet 9 in 'n resonansie van een of ander aard onmiddellik afwys nie en dat dit die effek daarvan op die barycenter kan belemmer.

Nog 'n belangrike uitdaging is die kwalifikasie dat die barycenter nagekom moet word oortyd, en meer spesifiek hoeveel tyd nodig is om die verskillende invloede te betrek. Soos ek genoem het, is die invloed van elke liggaam op die barycenter siklies op grond van hul wentelperiode en eksentrisiteit. Gebruik die Bulirsch-Stoer-integreerder van Vulcan en volg 'n energie-analoog van die beweging van die barycenter1 as 'n funksie van tyd kan ons die effek van die verskillende wentelfrekwensies analiseer.

Kom ons kyk na 'n drieliggaamstelsel van die Son, Saturnus en Jupiter. In hierdie stelsel moet die invloed van Saturnus en Jupiter duidelik sigbaar wees in die sinusvormige gevolg. Na die integrasie van hierdie stelsel vir $2$ Saturnusjare ($60$ Aardejare) lyk die energie-analogie oor tyd so:

Dit moet redelik duidelik wees dat die gedrag hierbo deur twee sinusoïede met verskillende frekwensies geskep kan word. Vir almal wat dit onduidelik vind, beveel ek aan om na hierdie instrument te kyk. As ons sou wou, kon ons Fourier-analise gebruik om die twee frekwensies te ontkoppel en die wentelperiodes van Jupiter en Saturnus te herstel (ek sal dit ook kortliks verwaarloos).

Kom ons kyk na 'n effens slegter geval: 'n drieliggaamstelsel wat bestaan ​​uit die Son, Jupiter en 'n hipotetiese warm jupiter met 'n semi-hoofas van $1.55^{}$x$10^{10}$ m op 'n relatiewe sirkelbaan. Ons energie-analoog na $3$ warmjupiter-jare ($12$ Aardedae) lyk soos volg:

Waarheen is die ander sinusvormige?

Die effek daarvan is nog steeds daar, maar ons het nie genoeg tyd geneem om dit te sien nie. Ons sal daarna moet kyk $1,095$ warmjupiter-jare ($12$ Aardejare) om een ​​baan van ons speelding Jupiter te sien2 Gelukkig hoef ons nie so lank te integreer om die effek van die speelding Jupiter op die energie-analoog te sien nie. Na $320$ warmjupiter-jare ($3.5$ Aardejare):

Dit word selfs ingewikkelder met nie-nul eksentrisiteite en onstabiele wentelbane. Vir 'n soortgelyke drieliggaam-hot-jupiter-stelsel, maar met die speelding, het Jupiter 'n eksentrisiteit van $0.65$ oor 'n tydperk van $7$ Aardejare is die energie-analoog:3

Daar is ander maniere om afleidings te maak oor die omwentelingsparameters van die relatiewe beweging van die barycenter (bv. Die vorm van individuele siklusse), maar dit is vir 'n ander vraag.

Kortom, die ligging van die barycenter oor tyd kan beslis gebruik word om 'n massa-wanbalans te vind, maar redeneer nie noodwendig vir die bestaan ​​van Planeet 9 nie - dit sal afhang van die besonderhede van die waarnemings.


2 - Presisie van voorspellings vir barycenter

Daar is 'n aantal belangrike hindernisse vir die akkurate berekening van die barysentrum van die sonnestelsel, maar die moeilikste is die onsekerhede rakende die binnekant van Saturnus en Jupiter. Spesifiek, die gedrag van vloeibare metaalwaterstof by sulke massiewe druk en (meer nog vir Saturnus) om hul swaartekragmomente te verstaan ​​(Fortney 2004).

Die kwessie wat dit aan die orde stel, is dat ons nie voldoende genoeg weet oor die massasentrums vir Jupiter en Saturnus nie (wat 92% van die planetêre massa in die sonnestelsel bevat), wat ons nie genoeg weet wat die sonnestelsel barycenter is nie. moet wees om te bepaal of die ware barysentrum genoeg verskil om die bestaan ​​van Planeet 9 aan te dui.

Met inligting van die Cassini-ruimtetuig, gekombineer met data van die VLBA-radioteleskoop, was die Saturnus-ephemerides beperk tot $4$ km in 2015. Dit verteenwoordig 'n verbetering van ongeveer 'n orde van grootte. Die Juno-ruimtetuig het 'n soortgelyke verbetering aan die Jupiter efemere verskaf, wat dit tot binne beperk het $10$ km in 2019.

Wat minder goed ingeperk is, is hoe konstant hierdie parameters is, en dit moet daarop gelet word dat 'n onakkuraatheid van $350$ km in die ligging van die massamiddelpunt van Saturnus se kern binne die planeet stem ooreen met 'n onsekerheid van $100$ m in die posisie van die sonnestelsel barycenter. Jupiter het nie 'n digte kern soos Saturnus s'n nie, dus is dit moeiliker om 'n direkte verband tussen onjuisthede te kwantifiseer, maar dit is voldoende om te sê dat 'n onakkuraatheid van $100$ km in Jupiter se massamiddelpunt stem ooreen met 'n onsekerheid van $100$ m in die barycenter.4

Gestel Saturnus se massamiddelpunt het dus nie veel gedryf sedert September 2018 nie, Ek sal die akkuraatheid van die berekende sonnestelsel-barysentrum ongeveer skat $ pm15 $ m.


3 - Afwyking van die voorspelde barycenter

Die berekening van die effek wat planeet 9 op die barycenter sou hê, is eintlik baie onbeduidend danksy superposisie (sien hierdie antwoord vir 'n noukeuriger behandeling van die beperkings van hierdie konsep as dit kom by gravitasie-interaksies). Die vergelyking vir die berekening van die afstand vanaf die primêre liggaam na die barycenter in 'n tweeliggaamsisteem,

$$ r_1 = frac {a} {1 + frac {m_1} {m_2}} $$

kan ook toegepas word op die berekening van die barycenter van twee barycenters waar $ a $ is die afstand tussen die twee barycenters, $ m_1 $ is die massa wat bydra tot die primêre barysentrum, $ m_2 $ is die massa wat bydra tot die sekondêre barysentrum, en $ r_1 $ is die afstand vanaf die primêre barycenter na die gedeelde barycenter. En sedertdien $99.86$% van die massa van die sonnestelsel in die son vervat is, is dit 'n streng benadering om te gebruik

$$ r_1 = frac {200 cdot 1.496 text {x} 10 ^ {11}} {1 + frac {1.989e30} {5 cdot 5.972 text {x} 10 ^ {24}}} = 4 sms {x} 10 ^ 8 sms {m} $$

as 'n onderste grens, en

$$ r_1 = frac {1200 cdot 1.496 text {x} 10 ^ {11}} {1 + frac {1.989e30} {10 cdot 5.972 text {x} 10 ^ {24}}} = 5 sms {x} 10 ^ 9 sms {m} $$

as 'n boonste grens vir die afstand vanaf die barycenter van die sonnestelsel sonder planeet 9 tot die barycenter daarmee.


4 - Interpretasie

Selfs die onderste grens van $ 4 sms {x} 10 ^ {8} $ m is 'n groot afwyking, so het ons net getoon dat planeet 9 nie kan bestaan ​​nie? Ongelukkig nee. Dit gaan terug na nommer 1 - die probleem is tyd. Daar is 'n aantal maniere om hieroor na te dink, maar die opvallende punt is dat die invloed op die barysentrum van die sonnestelsel aanhoudend sou wees sedert die vroegste waarnemingsrekords. Planeet 9 sal 'n wentelperiode moet hê in die orde van $10,000$ jare. Oor tydperke van duisende jare sou dit duidelike en maklik meetbare effekte op die beweging van die ander planete hê (en die beweging sou weerspieël word in die beweging van die ware barycenter), maar andersins is die effekte eenvoudig te klein om van geraas te onduidelik te maak.


1 Ek skep hierdie analoog deur 'n hipotetiese energie van die stelsel te bereken as die middelpunt van die son die barysentrum van die stelsel was en dit met die aanvanklike waarde te vergelyk. Dit is nie fisies sinvol nie, maar verminder die parameterruimte van die tydelike posisie van die barycenter tot twee dimensies, wat dit makliker maak om die effek wat ek bespreek grafies aan te toon.

2 Dit is een van die redes waarom simulering van warm jupiters so moeilik is (en een van die dinge wat die Vulcan-projek bedoel is om te herstel): die beperkende faktor vir baanintegrasie is altyd die liggaam wat die vinnigste wentel (alhoewel multi-stap-integrators dit ietwat versag) dus neem stelsels met groot verskille tussen wentelperiodes proporsioneel langer om te simuleer. Gebruik dieMercuriuskode, sou 'n gigayear-sonnestelsel-simulasie met 'n hot-jupiter op 'n 8-daagse baan ongeveer 10 maande simulasietyd op 'n hoë-end-rekenaar benodig.

3 Let daarop dat die energie-analoog hier ontaard omdat die hot-jupiter na ongeveer 10 Aardejare uitgeskiet sal word.

4 Hierdie onsekerheidsverhoudings kom uit my eie berekeninge en kan foutief wees, aangesien dit nie noukeurig getoets of hersien is nie.

5 En ek bedoel letterlik almal Die massa. Soos in al die massa in die heelal, het swaartekrag tog 'n oneindige omvang ...



Vind Planet Nine! NASA se Saturn Probe help met die jag

Die soeke na 'n moontlike negende planeet, ver buite die baan van Pluto, word gehelp deur die Cassini-sonde van die NASA, wat die Saturnus-stelsel al meer as 'n dekade lank ondersoek.

Die nuus dat 'n moontlike negende planeet met 'n massa van tien keer dié van die aarde in die donker gebied anderkant Neptunus kan wentel, het die publiek se verbeelding aangesteek in Januarie. Die voorspelling is steeds net dit - 'n hipotese, gebaseer op modellering, nie waarneming nie. Maar die wetenskaplikes agter die idee sê telescoop-soektogte van die sonnestelsel kan die voorspelling binne vyf jaar bevestig (of ontken).

Nou wys 'n ander groep wetenskaplikes hoe die bestaan ​​van so 'n planeet die bewegings van die ander agt planete sou beïnvloed. Die werk is sterk afhanklik van die metings wat deur die Cassini-sonde geneem is, en is daarop gemik om die jagsone te vernou waar wetenskaplikes hul teleskope moet rig terwyl hulle na hierdie verborge monster soek. [Die bewyse vir 'Planet Nine' in ons sonnestelsel (gallery)]


Is 'Planet Nine' eintlik 'n swart gat met pomelo's? Groot nuwe teleskoop kon dit uitvind

'N Komende lugopname sal help om 'n wilde idee te toets - dat 'n pomelo-grootte swart gat onontdek in die buitenste sonnestelsel skuil.

Die afgelope paar jaar het navorsers 'n vreemde groepering opgemerk in die wentelbane van veelvuldige trans-Neptuniese voorwerpe (TNO's) wat in die donker dieptes van die verste buitenste sonnestelsel woon. Sommige wetenskaplikes het veronderstel dat die TNO's se paaie gevorm is deur die swaartekrag van 'n groot voorwerp daar buite, iets wat vyf tot tien keer so massief is as die aarde (alhoewel ander dink dat die TNO's dalk net aan mekaar trek).

Hierdie groot "perturber", indien dit bestaan, kan 'n planeet wees - die sogenaamde "Planet Nine", of "Planet X" of "Planet Next" vir diegene wat Pluto altyd as die negende planeet sal beskou. Maar daar is ook 'n ander moontlikheid: die herdersvoorwerp kan 'n swart gat wees, een wat al die massa in 'n sfeer van die grootte van 'n pomelo stamp.

Sterrekundiges skandeer reeds die hemel vir enige teken van Planet Nine, en hulle sal binnekort ook na die vermeende swart gat kan jag, berig 'n nuwe studie.

Die sterk verwagte Vera C. Rubin-sterrewag, 'n groot teleskoop in aanbou in die Chileense Andes, is geskeduleer om einde 2022 met 'n uitgebreide, dekade lange opname van die suidelike hemelruim, genaamd die Legacy Survey of Space and Time (LSST), te begin. .

Die Rubin-sterrewag sal ongelooflik sensitief wees en groot dele lug herhaaldelik skandeer, 'n kombinasie wat 'n ongekende rykdom aan data sal bied, het wetenskaplikes gesê. Met LSST-data kan sterrekundiges die aard van geheimsinnige donker energie en donker materie ondersoek, groot getalle potensieel gevaarlike asteroïdes vind en opspoor en onder andere die vorming en evolusie van ons Melkwegstelsel bestudeer.

Die LSST-waarnemingsprogram sal ook 'n potensiële swartgat-handtekening kan opspoor, volgens die nuwe studie - 'aanwas' wat ontstaan ​​as swart gate komete of ander klein voorwerpe verslind.

"In die omgewing van 'n swart gat sal klein liggaampies wat dit nader, smelt as gevolg van die verhitting van die agteruitgang van gas uit die interstellêre medium na die swart gat," het hoofskrywer Amir Siraj, 'n voorgraadse astronomiestudent aan die Harvard Universiteit, studeer. , het in 'n verklaring gesê. "Sodra dit smelt, is die klein liggaampies onderhewig aan getyontwrigting deur die swart gat, gevolg deur aanwas vanaf die getyversteurde liggaam na die swart gat."

Sulke aanwas veroorsaak stralingsvrystelling, flitse wat kort op donker en geheimsinnige voorwerpe skyn.

"Omdat swart gate intrinsiek donker is, is die bestraling wat materie onderweg na die mond van die swart gat uitstraal, ons enigste manier om hierdie donker omgewing te verlig," het mede-outeur Avi Loeb, die voorsitter van Harvard se departement sterrekunde, in die dieselfde stelling.

Volgens die nuwe studie, wat aanvaar is vir publikasie in The Astrophysical Journal Letters, moet LSST-data binne 'n jaar na die aanvang van die opname die Planet-Nine-is-a-swart-gat-hipotese kan bevestig of uitsluit. (U kan 'n voorafdruk daarvan gratis by arXiv.org lees.)

En wat LSST ook al openbaar, sal vir sterrekundiges van groot belang wees.

"Die buitewyke van die sonnestelsel is ons agterplaas. Die vind van Planet Nine is soos die ontdekking van 'n neef wat in die skuur agter u huis woon en waarvan u nooit geweet het nie," het Loeb gesê. "Dit laat onmiddellik vrae ontstaan: waarom is dit daar? Hoe het dit sy eienskappe verkry? Het dit die geskiedenis van die sonnestelsel gevorm? Is daar meer soos dit?"

Mike Wall is die outeur van 'Out There' (Grand Central Publishing, 2018 geïllustreer deur Karl Tate), 'n boek oor die soeke na uitheemse lewe. Volg hom op Twitter @michaeldwall. Volg ons op Twitter @Spacedotcom of Facebook.

Sluit aan by ons ruimteforums om aan te hou praat oor die nuutste missies, naghemel en meer! En as u 'n nuuswenk, regstelling of opmerking het, laat dit ons weet by: [email protected]

My nota, arxiv-verslag. 'Op soek na swart gate in die buitenste sonnestelsel met LSST', https://arxiv.org/abs/2005.12280
"Daar is voorgestel dat Planet Nine moontlik 'n swart gat in die buitenste sonnestelsel is. Ons ondersoek die aanwasfakkels wat die gevolg is van die impak van klein Oort-wolkvoorwerpe, en vind dat die komende LSST-waarnemingsprogram in staat is om uit te sluit of bevestig Planet Nine binne 'n jaar as 'n swart gat.Ons vind ook dat LSST die bestaan ​​van swart gate in die planeetmassa tot aan die rand van die Oort-wolk kan uitsluit of bevestig, en indirek die breuk van die donker materie in die subsolêre massa swart gate indring en die huidige limiete moontlik in orde van grootte kan verbeter. "

5 aardmassas en LSST-pogings om ook DM in die buitenste sonnestelsel naby die Oort-wolk te vind. A BH 5 aardmassas, Schwarzschild-straal ongeveer 4,3 cm of so. Die deursnee is ongeveer 8,9 cm. Die berekende afstand vir Planet Nine is 400 - 800 AU in die verslag van die Son. Met 'n afstand van 400 AU vanaf die aarde, 'n BH van 8,9 cm in deursnee, kan die deursnee optiese lig opgelos word naby die resolusie van 3E-10 boogsek :) Hierdie verslag laat ook vrae ontstaan ​​oor oer-BH in die heelal, hoeveel gevorm in die BB-model, sê binne een sekonde na die BB ?, https://phys.org/news/2020-07-scientists-planet-primordial-black-hole.html, wetenskaplikes stel voor om te bepaal of Planet Nine 'n oer-swart gat is

54 miljoen ligjare weg https://en.wikipedia.org/wiki/Messier_87#Supermassive_black_hole_M87*]. Dit word eerder afgebeeld deur radio-emissies van sy aanwas-skyf - die roterende skyf van die gas wat val - met noukeurige integrasie te gebruik deur interferometrie te gebruik en die data in wolkrekenaar te vergroot.

Maar die meeste super-massiewe swart gate word waargeneem deur hul stralers wat na vore kom wanneer hulle in galaktiese kern gevestig is. Kleiner swart gate kan op ander maniere opgespoor word, soos mikrolens - wat die lig vervorm as dit tussen ons en 'n ster beweeg - of kortliks met swaartekraggolfemissies as dit die gevolg is van die samesmelting van sterre of swart gate. Slegs baie klein swart gaatjies wat vinniger verdamp, gee minder onbeduidende hoeveelheid hitte weg.

'N Planeet wat honderde AU van die son af lê, sal natuurlik ook min hitte of ander lig absorbeer en uitstraal. Dit is feitlik dieselfde as nomadeplanete "verlore in die ruimte", wat uit hul oorspronklike stelsel - sommige gesien in mikrolens - uitgegooi word, wat een grootte minder is as wat daar sterre is. Daarom is die eerste opsporing van die vermeende Planet Nine op swaartekrag.

Onthou dat ons lanklaas asteroïdes gesien het, of die soortgelyke Kuiper-rommelgordel (wat nou gebruik word om steurings in en naby dit waar te neem).

Ek is ook nie 'n kundige nie en ek het ook nie die artikel gelees nie, want dit sal jare neem vir sulke resultate (hoewel die soeke na 'n planeet binnekort kan ontstaan) en die hipotese is minder waarskynlik. Maar een van die outeurs (Loeb) het oorspronklike swart gate bestudeer - wat blykbaar die hipotese is, waarskynlik as gevolg van getalle - en dit blyk te dui op nuwe fisika (dus minder waarskynlik) aangesien staafverwysings sowel as meestal reeds verwerp word deur waarnemings soos mikrolensering https://en.wikipedia.org/wiki/Primordial_black_hole#Observational_limits_and_detection_strategies].

Maar as ons aanneem dat hulle bestaan, wat is hul verdampingstye wanneer hulle ongeveer die aarde saamgevoeg word? Aangesien dit kouer is as die kosmiese agtergrondstraling, sal dit nie verdamp nie, maar sal dit waarskynlik groei solank daar sterrestelsels bestaan ​​en / of totdat die uitbreiding van die heelal die kosmiese agtergrondstraling onder die swartgattemperatuur afkoel https://en.wikipedia.org/ wiki / Black_hole # Verdamping]. 'Om 'n Hawking-temperatuur groter as 2,7 K te hê (en in staat te wees om te verdamp), sal 'n swart gat 'n massa benodig wat minder is as die Maan.'

FYI, die NASA ADS Abstract-stelsel het * baie * referate wat op PBH of oer-swart gate gepubliseer is. Dit verbaas dus nie dat Planet Nine in sommige modelle 'n 5-aarde massa-PBH kan wees nie.

'Beperk oormatige swart gate met dwergstelsel-verhitting', https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020arXiv200702213L/abstract
In die aangehegte verslag word gesê: “Oormatige swart gate (PBH's) kan in die vroeë heelal gevorm word deur middel van 'n verskeidenheid meganismes en kan die hele materie (DM) of 'n deel daarvan verklaar (bv.). PBH's wat tot nou toe oorleef, kan baie orde in massa beslaan, van 10 ^ 15 g tot meer as 10 ^ 10 Msun, en hulle kan die totale DM in die massavenster verantwoord.

10 ^ −16 - 10 ^ −10 Msun, waar daar geen waarnemingsbeperkings is nie. PBH's met massas onder die maan kan 'n rol speel in die sintese van swaar elemente, produksie van positrone, sowel as ander astrofisiese verskynsels. PBH's met groter massas kan rekening hou met sommige van die swaartekraggolfgebeurtenisse wat deur LIGO opgespoor word, sowel as saadmassiewe swart gate. Die massavenster van 10 - 10 ^ 3 Msun is veral interessant in verband met seine waargeneem deur LIGO. Alhoewel daar 'n verskeidenheid beperkings bestaan ​​vir hierdie PBH-massa-reeks (sien Verwysing vir hersiening), vertrou hulle dikwels op verskeie aannames en is hulle onderhewig aan beduidende onsekerhede. In hierdie werk stel ons nuwe beperkings op die oorvloed van PBH, gebaseer op die gebrek aan gasverhitting van PBH-interaksies met die interstellêre medium (ISM) ... Samevattend het ons 'n nuwe beperking op die oorvloed van PBH's in die tussentyd aangebied

10 - 10 ^ 3 Msun massa-reeks, wat van groot belang is in verband met die LIGO gravitasiegolfgebeurtenisse, sowel as die gebrek
van vroeë sade vir supermassiewe swart gate. ”

sciencecdaily berig ook oor Planet Nine as 'n PBH: 'Wetenskaplikes stel voor om te bepaal of Planet Nine 'n primordiale swart gat is', https://www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200712105456.htm

My nota, arxiv-verslag. 'Op soek na swart gate in die buitenste sonnestelsel met LSST', https://arxiv.org/abs/2005.12280
"Daar is voorgestel dat Planet Nine moontlik 'n swart gat in die buitenste sonnestelsel is. Ons ondersoek die aanwasfakkels wat die gevolg is van die impak van klein Oort-wolkvoorwerpe, en vind dat die komende LSST-waarnemingsprogram in staat is om uit te sluit of bevestig Planet Nine binne 'n jaar as 'n swart gat. Ons vind ook dat LSST die bestaan ​​van vasgekeerde planeetmassa-swart gate tot aan die rand van die Oort-wolk kan uitsluit of bevestig, en indirek die breuk van die donker materie in subsolêre massa swart gate indring. en moontlik die verbetering van die huidige perke deur grootteordes. "

5 aardmassas en LSST-pogings om ook DM in die buitenste sonnestelsel naby die Oort-wolk te vind. A BH 5 aardmassas, Schwarzschild-straal ongeveer 4,3 cm of so. Die deursnee is ongeveer 8,9 cm. Die berekende afstand vir Planet Nine is 400 - 800 AU in die verslag van die Son. Met 'n afstand van 400 AU vanaf die aarde, 'n BH van 8,9 cm in deursnee, kan die deursnee optiese lig opgelos word naby die resolusie van 3E-10 boogsek :) Hierdie verslag laat ook vrae ontstaan ​​oor oer-BH in die heelal, hoeveel gevorm in die BB-model, sê binne een sekonde na die BB ?, https://phys.org/news/2020-07-scientists-planet-primordial-black-hole.html, wetenskaplikes stel voor om te bepaal of Planet Nine 'n oer-swart gat is

Daar moet iets wees, want Pluto se vars oppervlaktes veroorsaak. Ek vermoed dat daar 'n groot trans-Neptunus-planeet op 'n elliptiese baan is wat getywrywing op die kern van Pluto veroorsaak en dit warm en vloeibaar hou, wat tot gevolg het dat Pluto vars jong oppervlaktes het.

'N Opname in die hemelruim sal help om 'n wilde idee te toets - dat 'n pomelo-swart gat onontdek in die buitenste sonnestelsel skuil.

Is 'Planet Nine' eintlik 'n pomelo-swart gat? Groot nuwe teleskoop kon uitvind: Lees meer


Bewyse van planeet nege neem af namate navorsers geen bewyse van groepering vind nie

Krediet: Pixabay / CC0 Publieke domein

'N Internasionale span navorsers het geen bewyse van trans-Neptuniese groepering van voorwerpe gevind as deel van 'n poging om die idee van die bestaan ​​van Planet Nine te weerlê nie. Die groep het 'n referaat geskryf wat hul bevindings beskryf en dit na die arXiv preprint bediener gelaai.

Terug in 2016 het 'n span navorsers van die California Institute of Technology aangekondig dat hulle bewyse van 'n ander planeet aan die uithoeke van ons sonnestelsel gevind het. Hulle noem dit Planet Nine. Hulle beweer dat hul waarneming van unieke groepering van trans-Neptuniese voorwerpe (mini-planete) anderkant Neptunus bewys het dat 'n ander groot planeet gravitasiekragte op die voorwerpe uitoefen. Hulle het voorgestel dat die moontlikheid dat die groepering wat hulle waargeneem het, toevallig net 0,007% was. Hulle het selfs so ver gegaan om die moontlike grootte van die planeet te bereken. In hierdie nuwe poging beweer die navorsers dat die unieke groepering wat deur die span by CIT waargeneem is, te wyte was aan natuurlike vooroordeel wat inherent is aan die manier waarop NTO's waargeneem word. Omdat hulle so ver weg is, kan hulle net gesien word as hulle naby die son is. Om hulle met 'n teleskoop te vang, moet sterrekundiges op 'n sekere dag op een sekere deel van die lug fokus, wat vooroordeel inlei.

Om aan te toon dat hierdie vooroordeel die waarnemings wat deur die span by CIT gemaak is, kon verklaar, het die navorsers data van verskeie teleskope in verskillende wêrelddele verkry wat op 14 ETO's gefokus was - waarvan nie een opgeneem is in die studie wat deur CIT gedoen is nie. Daarna het hulle die data wat verband hou met die elliptiese paaie van die ETO's ontleed terwyl hulle hul weg om die son gemaak het, en simulasies gebou om aan te toon dat dit nie verteenwoordigend is van trosse ETO's wat beïnvloed word deur die swaartekrag van 'n groot onbekende planeet nie.

Volgens die navorsers blyk dit dat die groepering wat deur die span by CIT waargeneem is, 'n groot planetêre invloed blyk te toon omdat die ETO's wat hulle gesien het, toevallig op die plek was waar die span hul teleskope gerig het. Hulle erken dat hul werk nie die moontlikheid van die bestaan ​​van Planet Nine heeltemal uitsluit nie, maar stel voor dat dit die bestaan ​​daarvan baie minder waarskynlik maak.


Kan die papier wat die sonnestelsel se barycentre binne 100m verminder, help om Planet Nine te vind? - Sterrekunde

Dit het uit die hemelse leemte in Oktober 2017 na vore gekom - 'n klein helder vlek op die teleskoop by Haleakalā Sterrewag, Hawaii.

Daar word vermoed dat die voorwerp 90.000 km / h deur die ruimte tuimel, en dit word vermoedelik uit die rigting van Vega gekom, 'n vreemde ster wat 237 triljoen kilometer daarvandaan is. Moontlik gevorm soos 'n langwerpige sigaar, moontlik gevorm tot 'n ongemaklike ruimteskipagtige skyf, teen die tyd dat dit raakgesien is, het dit al deur ons eie Son toegerits, 'n gladde haarnaalddraai uitgevoer en in 'n ander rigting begin afskeep.

Hierdie ruimte-anomalie het die naam 'Oumuamua - uitgespreek oh-moo-uh-moo-uh - Hawaïaans vir "'n boodskapper van ver af wat eerste aankom". Robert Weryk, die sterrekundige aan die Universiteit van Hawaii wat dit die eerste keer opgespoor het, het dadelik van sy spoed geweet dat hy na iets nuuts in die fisika kyk. Dit was geen gewone komeet of asteroïde nie, dit was 'n interstellêre besoeker uit 'n verre, ongeïdentifiseerde sonnestelsel - die eerste wat ooit gevind is.

Geskik vir 'n voorwerp met sulke vreemde oorsprong, het dit gou duidelik geword dat 'Oumuamua gepas vreemd was. Daar is veral twee dinge wat wetenskaplikes vasstel.

Die eerste was die geheimsinnige versnelling van die son af, wat moeilik was om te versoen met baie idees oor wat dit moontlik gemaak het. Die tweede was sy eienaardige vorm - volgens sommige ramings was dit tien keer so lank as wat dit breed was. Voor 'Oumuamua was die langwerpigste bekende ruimtevoorwerpe drie keer langer as wyd.

Oor die jare daarna het wetenskaplike tydskrifte en wêreldwye media-opskrifte gewemel van bespiegeling. Was dit 'n blok vaste waterstof? Kon dit 'n kosmiese 'stofhasie' gewees het - 'n reuse-weergawe van die klomp hare en puin wat gereeld onder sitkamermeubels voorkom? Of was dit, soos die gewaardeerde Harvard-sterrekundige Avi Loeb voorgestel het, 'n kunsmatige konstruksie wat gemaak is deur 'n intelligente buite-aardse beskawing?

'N Verrassingsgas

Wetenskaplikes het al dekades lank vermoed dat ons sonnestelsel gereeld deur hierdie intergalaktiese reisigers besoek kan word, waarvan baie vermoedelik al miljarde jare tussen die sterre rondloop. Maar hoewel daar honderde spesialis-instrumente elke nag die wolke skandeer, van 'n sneeubedekte teleskoop op die Suidpool tot die songebakte Atacama Large Millimeter Array (Alma) in die Chileense Andes, is niemand ooit raakgesien nie.

Daar is gevind dat die helderheid van & # x27Oumuamua met gereelde tussenposes wissel, wat daarop dui dat dit & # x27 s draai en hoogs langwerpig of skyfvormig is (krediet: Alamy)

Nie lank nadat 'Oumuamua verskyn het nie, gebeur daar iets onverwags: hulle vind nog een.

Op 30 Augustus 2019 het die ingenieur en amateur-sterrekundige Gennady Borisov 'n voorwerp van sy persoonlike sterrewag in Nauchnyi, Krim, teen die vroeë hemelhemel gesien, met behulp van 'n teleskoop wat hy self gemaak het. Reeds met die eerste oogopslag het hy besef dat dit spesiaal was - dit reis in 'n ander rigting as die komete wat in die hoofsteroïedgordel woon wat oor die sonnestelsel lê.

2I / Borisov is aangewys ter ere van sy ontdekker en word vermoedelik 'n skelm komeet - een wat nie aan 'n ster gebonde is nie. Waar kom hierdie besoekers dan vandaan? Wat kan hulle ons vertel van uitheemse sonnestelsels? En hoe gereeld moet ons verwag om hulle te sien?

Om dit uit te vind, help dit eers om te weet waaruit dit bestaan.

'N Misterieuse afwesigheid

'Oumuamua is nog nie definitief as 'n komeet of 'n asteroïde geklassifiseer nie - dit is miskien iets anders - maar wetenskaplikes het nog altyd gedink dat die meeste interstellêre voorwerpe eersgenoemde sou wees. Sommige komete wat tans die verste uithoeke van ons eie sonnestelsel bewoon, was oorspronklik interstellêre reisigers voordat hulle deur die son se swaartekrag gevang is, dus dit sou sin maak.

Die meeste komete het egter 'sterte' - helder vlekke wat agter hulle aanloop - wat ontstaan ​​as hulle naby die son beweeg en verhit, wat die bevrore gasse en stof daarin vrylaat. Soos u nou al sou raai, 'het Oumuamua nie. Dit was besonder skokkend, want sy pad het dit diep in die sonnestelsel geneem, na die son gedompel en met slegs 0.26 AE gemis - ongeveer 'n kwart van die afstand van die aarde na die son.

"Namate die data inkom, het al hoe meer eienaardighede ontstaan," sê Loeb en voeg by dat hy 'n konferensie oor 'Oumuamua bygewoon het, en toe dit geëindig het, het hy die kamer verlaat met 'n kollega wat al dekades lank aan asteroïdes gewerk het. . "Hy het gesê: 'Dit is so vreemd dat ek nooit wou bestaan ​​nie' - dit het mense uit hul gemaksone gehaal."

Jy mag dalk ook hou van:

Aanvanklik het wetenskaplikes gedink dat dit miskien beteken dat 'Oumuamua tog 'n rotsagtige asteroïde was. Toe kom nog waarnemings deur. "Hulle het gevind dat dit hierdie versnelling het, aangesien dit van die son af wegbeweeg," sê Alan Jackson, 'n sterrekundige en planetêre wetenskaplike aan die Arizona State University.

Dit was universeel verbysterend. Dit is heeltemal normaal dat komete versnel as hulle weer van 'n noue ontmoeting met die son af beweeg, maar slegs omdat hulle deur hul sterte aangedryf word - die gasse wat uitgestoot word, gee hulle 'n skop, soos die enjin op 'n vuurpyl.

& # x27Oumuamua is net 400-800 meter (1.300-2.600 voet) lank en was slegs sigbaar terwyl dit naby die son was (krediet: ESO / K. Meech et al.)

"Dit is regtig die strooi wat die kameel so te sê vir my die rug gebreek het - benewens die son se swaartekrag, was daar iets wat dit weggedruk het," sê Loeb. "Om hierdie druk te verduidelik, het u ongeveer 'n tiende van die massa van hierdie voorwerp nodig gehad om te verdamp."

Een idee was dat die voorwerp miskien 'n "waterstof-ysberg" was - 'n reuse-klomp bevrore waterstof wat 'n stert kon vorm wat nie van die aarde af sigbaar sou wees nie.

Nie almal was egter oortuig nie. Om te begin het niemand nog waterstofys in die ruimte gesien nie - Loeb en sy kollegas het aangevoer dat klonte daarvan onmoontlik lank genoeg koud kon bly om 'n groot voorwerp soos 'Oumuamua' te vorm. En aangesien die vriespunt (-259C / -434F) net effens bo die omgewingstemperatuur van die heelal is, lyk dit onwaarskynlik dat dit die enkele honderdmiljoen-jarige tog van die naaste streek van die ruimte sou kon oorleef. voorwerpe. Soos een kommentator dit gestel het, sou dit uitmekaar geval het nadat hy "deur sterlig gekook is".

In al die verwarring het die idee dat 'Oumuamua moontlik gemaak is deur 'n intelligente buitenaardse beskawing 'n bietjie meer aanneemlik begin lyk - om te begin, wetenskaplikes van die Seti Instituut was geïntrigeerd genoeg om 'n teleskoop daarop te wys en na te luister enige radio seine dat dit kan uitstraal.

In die buitelandse tegnologiese scenario is die onverklaarbare druk wat Oumuamua van die son ontvang het, veroorsaak deur die weerkaatsing van sonlig van die oppervlak af, wat dun, plat en weerkaatsend moet wees - soos die wind wat die seil op 'n boot druk. Die voorwerp was inderdaad uiters blink vir hoe klein dit was, "maar die natuur seil natuurlik nie", sê Loeb. 'Dit is wat my daartoe gelei het om in 'n Scientific American-artikel en later in 'n wetenskaplike artikel [en nou 'n boek] voor te stel dat dit van kunsmatige oorsprong kan wees.'

Loeb verduidelik dat 'n ander voorwerp - 2020-SO - in September 2020 'n soortgelyke geheimsinnige versnelling van die son gekry het. Dit is aanvanklik opgemerk deur dieselfde teleskoop wat Oumuamua gevind het, en blyk 'n vuurpylversterker te wees van die mislukte Surveyor II-missie wat gelanseer is. in 1966, wat daarop gemik was om 'n ruimtetuig op die Maan te land. Dit is suksesvol in die ruimte gelanseer, maar het vinnig kontak verloor en het al dekades lank rondgedryf. Soos Loeb se voorgestelde uitheemse 'ligseil', het dit 'n plat, weerkaatsende oppervlak wat die lig kon afstoot en vorentoe kan dryf.

Soos die Surveyor III-ruimtetuig, was Surveyor II bedoel om op die maan te land - maar laasgenoemde het kort na die opstyg in die ruimte verlore gegaan (krediet: Alamy)

Uiteindelik het Seti niks gevind nie - hoewel dit nie die moontlikheid uitsluit dat 'Oumuamua tot 'n kosmiese beskawing wat lankal dood was, behoort het nie.

Uiteindelik, vroeër vanjaar, het Jackson en sy kollega Steven Desch met 'n verduideliking vorendag gekom wat lyk asof dit die eienaardige kenmerke van Oumuamua verklaar, sonder dat u uitheemse tegnologie nodig het. Hulle het begin deur dinge uit te sluit. Eerstens het hulle geweet dat as daar enige gasse van Oumuamua weggaan, hulle nie koolstofmonoksied, water of koolstofdioksied kan insluit nie, omdat sterrekundiges dit sou gesien het.

"Dit moes iets wees wat niemand voorheen oorweeg het nie," sê Desch. Dit kon ook nie waterstof gewees het nie, want die heelal is net te warm. "Ons het net besef dat stikstofys presies die hoeveelheid stoot kan lewer wat dit benodig - en dit word op Pluto waargeneem," sê hy. Om die idee te bevestig, het hulle bereken hoe blink die oppervlak van 'Oumuamua was en dit vergelyk met die weerkaatsingsvermoë van stikstofys - en gevind dat die twee min of meer presies ooreenstem.

Die span het tot die gevolgtrekking gekom dat die voorwerp waarskynlik 'n stuk stikstof-ys sou wees wat van die oppervlak van 'n Pluto-agtige eksoplanet rondom 'n jong ster afgekap is.Op grond van die evolusie van ons eie sonnestelsel, wat begin het met duisende soortgelyke planete in die ysige omgewing van die Kuiper-gordel, het hulle voorgestel dat die fragment ongeveer 'n halfmiljard jaar gelede kon afbreek.

"Uiteindelik het Neptunus deur die streek beweeg en baie van die materiaal uitgegooi - en dit het baie vroeg gebeur," sê Desch. Hulle stel voor dat 'Oumuamua sedertdien deur die yskoue, dorre uitgestrektheid van die diep ruimte gereis het.

Alhoewel die voorwerp baie jare gelede uiteindelik die uiterste rand van die sonnestelsel sou bereik het, sou dit lank geneem het om na die sagte, sentrale streek waar dit vir die eerste keer ontdek is, te reis - en geleidelik in 'n pannekoek afgedraai. genader. Dit verklaar die ongewone vorm en die versnelling daarvan in een slag, want die verdampende stikstof sou 'n onsigbare stert agtergelaat het wat dit vorentoe gedryf het. "Ons atmosfeer is meestal stikstof en jy kan sien," sê Jackson. "Stikstofgas is moeilik opspoorbaar."

Weereens is nie almal tevrede met hierdie voorstel nie.

Pluto & # x27s Sputnik Planitia-gletser is hoofsaaklik gemaak van stikstofys en bevat duisende kuile ​​wat vermoedelik veroorsaak word deur drywende eilande waterys (krediet: Alamy)

Eerstens is Loeb skepties dat die Pluto-agtige planeet 'Oumuamua vandaan 'n groot genoeg oppervlak sou gehad het om statisties aanneemlik te wees dat ons 'n fragment daarvan gevind het. Sy span het bereken dat u die sterre in die sterrestelsel 100 keer soveel moes hê as wat hulle doen, om te verklaar dat ons 'n stikstof-ysberg sien wat afgekap is. "Die oppervlaklaag van Pluto is slegs 'n paar persent van sy grootte," sê hy, "sodat dit net nie sin maak nie".

Maar as die teorie korrek blyk te wees, het Oumuamua moontlik 'n seldsame kykie gegee in wat in uitheemse sonnestelsels lê.

Op die oomblik kan ons net die planete sien wat indirek om ander sterre wentel - deur hoeveel lig hulle blokkeer as hul silhoeët voor die sterre verbygaan, of al is die manier waarop hul swaartekrag lig verdraai as hulle verbygaan. Dit hang van die verbasende afstande af. Om die 4,2 ligjaar (25 triljoen myl) na die naaste ster, Proxima Centauri, te reis, sal duisende jare neem met ons huidige tegnologie. As dit nou die aarde verlaat, sou 'n ruimtetuig soos die Voyager - wat tans die diep ruimte net buite ons sonnestelsel ondersoek - in die jaar 75100 aankom.

"Om na 'n ander buitekolêre planeet te kom, sal nooit in my leeftyd of die Westerse beskawing gebeur nie," sê Jackson. "Maar ons kan die natuur stukke daarvan aan ons aflewer wat ons van naderby kan sien."

Die feit dat 'Oumuamua nog betreklik groot was toe hy ons sonnestelsel binnegegaan het, dui daarop dat dit nog steeds 'n ongerepte fragment van sy moederplaneet was, wat 'n halfmiljard jaar in die ysige vakuum van die ruimte bewaar was. In al die tyd het dit waarskynlik nog nooit 'n ander ster van naby raakgeloop nie, totdat dit op ons eie afgekom het. "Dit het waarskynlik binne 'n fraksie van 'n ligjaar deur tientalle sonnestelsels gegaan, maar dit sou nie nog 'n reis naby 'n son soos ons s'n oorleef het nie," sê Desch.

In die besonder dui 'Oumuamua se moontlike identiteit as ysige stikstof-ysberg daarop dat ander sonnestelsels gerusstellend soos ons eie lyk.

Beide & # x27Oumuamua en 2020-SO is opgemerk deur die Pan-STARRS-teleskoop op Hawaii, wat duisende ruimtevoorwerpe gevind het (krediet: Alamy)

"Wat dit vir ons sê, is dat ons in die buitenste streke van ander planetêre stelsels hierdie groter voorwerpe soos Pluto het," sê Jackson. Berekeninge het selfs voorgestel dat die ys 'n rooierige tint gehad het, soortgelyk aan die een wat oor Pluto se stikstofgletsers gevind is, wat metaan bevat. "Hulle is groot genoeg om te onderskei - hulle was warm genoeg om die verskillende materiale waaruit hulle vervaardig is, te skei en 'n lae struktuur te skep."

Voor 'Oumuamua was die buitewyke van ander planetêre stelsels 'n totale raaisel, omdat die voorwerpe daar te ver is om 'n groot silhoeët teen hul buurtster te vorm. "Ons weet net regtig van diegene wat nader is, omdat hulle meer gereeld rondloop en meer van die sterlig blokkeer," sê Jackson.

Selfs die stikstof self is nuus - in die sonnestelsel is dit alomteenwoordig. Maar tot 'Oumuamua was dit onmoontlik om te sê of dit elders algemeen was. "Dit is nie iets wat ons voorheen regstreeks hanteer het nie," sê Jackson.

'N' Saai 'komeet

Gelukkig blyk dit dat 2I / Borisov nadruklik minder moeilik is om te ontsyfer as sy kosmiese metgesel. Dit word erken as die eerste interstellêre komeet wat ooit gevind is. Net soos diegene wat aan die buitekante van die sonnestelsel talm, word vermoedelik 2I / Borisov bestaan ​​uit 'n modderige mengsel van water, stof en koolstofmonoksied. Dit het 'n sigbare stert en was min of meer wat wetenskaplikes verwag het. 2I / Borisov laat 'Oumuamua nog vreemder lyk.

Daar word vermoed dat 2I / Borisov geruk is uit 'n ou sonnestelsel wat rondom 'n rooi dwergster gesentreer is, die donkerste en volopste soort in ons sterrestelsel. Op grond van sy spoed en trajek het een internasionale span voorlopig bereken dat dit moontlik rondom die ster Ross 573 - nou 'n wit dwerg - wat in 'n gebied van ongeveer 965 triljoen myl (965 triljoen kilometer) van die son af woon, ontstaan ​​het. Hulle stel voor dat dit in die ruimte uitgestoot is ná die gewelddadige botsing van drie groot voorwerpe in hierdie hemelse omgewing ongeveer 900 000 jaar gelede.

Jackson is egter twyfelagtig. "Ons weet nie van watter spesifieke sterstelsel 2I / Borisov afkomstig is nie, dit reis te lank om na 'n individuele stelsel terug te spoor," sê hy. "Maar omdat Borisov meer op 'n komeet van die sonnestelsel lyk, sou ons verwag dat dit uit die wolk van komete in sy moederstelsel kom, waar dit ook al is."

2I / Borisov is buitengewoon ryk aan koolstofmonoksied, wat daarop dui dat dit van 'n koel ster kom - of dat ander sonnestelsels verskillende chemie het (krediet: NASA, ESA en D. Jewitt)


Hoe groot kan 'n planeet wees? Hopkins se astrofisikus jaag die antwoord na

'N Planeet kan nie meer as ongeveer tien keer die massa van Jupiter wees nie, het 'n astrofisikus tot die gevolgtrekking gekom.

Natuurlik is dit redelik gewaag. Jupiter dra byna 318 keer die massa van die aarde, wat die mees massiewe planete moontlik maak, gelykstaande aan byna 3 200 Aarde.

Die grootste deel van die openbare kontroversie oor die definisie van 'n planeet het gefokus op Pluto, wat slegs ongeveer 0,2 persent van die aarde se massa weeg. Die astrofisikus Kevin Schlaufman van die Johns Hopkins Universiteit stel belang in wat aan die ander kant van die massaskaal 'n planeet genoem kan word of nie.

"Alhoewel ons dink ons ​​weet hoe planete in 'n groot prentjie vorm, is daar nog baie besonderhede wat ons moet invul," het Schlaufman gesê. "'N Boonste grens van die massas planete is een van die belangrikste besonderhede wat ontbreek het."

In sy referaat, aanlyn gepubliseer deur die Astrofisiese joernaal, Het Schlaufman die boonste grens van die planeetmassa tussen vier en tien keer Jupiter se massa gestel. Die beperking van die beperking tot iets in die reeks is nou moontlik, hoofsaaklik as gevolg van verbeterings in die tegnologie en tegniek van astronomiese waarneming, het Schlaufman gesê. Ons het onlangs baie meer planetêre stelsels ontdek, en hy kan nou patrone sien wat ons nog nie voorheen kon sien nie.

Die nuwe gevolgtrekking kom uit waarnemings van 146 sonnestelsels, byna almal op 'n eenvormige manier gemeet, het hy gesê. Die gegewens is meer konsekwent van die een sonnestelsel na die volgende en is dus betroubaarder.

Schlaufman se doel was om te help onderskei tussen reuse-planete en hemelse voorwerpe wat bruin dwerge genoem word. Laasgenoemde is oor die algemeen massiewer as planete, maar minder as die kleinste sterre. Daar word vermoed dat dit vorm soos sterre.

Vir dekades was bruin dwerge 'n probleem vir wetenskaplikes: hoe om lae massa bruin dwerge van veral massiewe planete te onderskei? Massa alleen is nie genoeg om die verskil te onderskei nie, het Schlaufman gesê. Sommige ander eiendom was nodig om die streep te trek.

In Schlaufman se nuwe argument is die ontbrekende eienskap die chemiese samestelling van die son van 'n planetêre stelsel. Hy sê jy kan 'n planeet ken nie net deur sy grootte nie, maar ook deur die maatskappy wat hy hou. Reuse-planete word byna altyd aangetref wat om metaalsterke wentel. Bruin dwerge is nie so diskriminerend nie.

Dit is waar sy argument die idee van planeetvorming betrek. Gasreusplanete soos Jupiter word van onder af gevorm en bou eers 'n rotsagtige kern wat daarna in 'n massiewe gasomhulsel gehul word. Dit is vanselfsprekend dat hulle naby sterre gevind sal word wat swaar is aan elemente wat rotse maak, aangesien die elemente die saadmateriaal bied vir planeetvorming.

Bruin dwerge en sterre vorm van bo na onder, terwyl gaswolke onder hul eie gewig ineenstort.

Schlaufman se idee was om die massa te vind waarop voorwerpe nie meer 'omgee' oor die samestelling van die ster wat hulle wentel nie. Hy het bevind dat voorwerpe wat massiewer is as ongeveer tien keer die massa van Jupiter nie sterre verkies met baie elemente wat rotse maak nie, en daarom waarskynlik nie soos planete sal vorm nie.

Alhoewel dit moontlik is dat nuwe data dinge kan verander, het Schlaufman voorgestel dat voorwerpe van meer as tien Jupiter-massas as bruin dwerge beskou moet word, en nie as moontlike planete nie.


'Enige bewyse vir Planet Nine is weg': wetenskaplikes betwis die waarskynlikheid van 'n mystery planeet

Is daar 'n verborge negende planeet ver van die son wat die wentelbane van verre ruimterots beïnvloed? Nuwe navorsing gooi koue water op die teorie.

/> Caltech

In die 1820's het die Franse sterrekundige Alexis Bouvard bespiegel dat Uranus se onreëlmatige baan deur 'n agtste planeet in ons sonnestelsel beïnvloed word, wat gelei het tot die ontdekking van Neptunus. In 2016, met verwysing na die ongewone baan van planetoïede in die baan van Neptunus, het twee sterrekundiges van die California Institute of Technology voorspel dat daar nog 'n planeet in die sonnestelsel skuil: Planet Nine.

Die teorie het traksie gekry, geen geringe prestasie gegewe die kwakkery wat voorspel word deur 'n negende planeet nie. Dit het egter ook baie twyfel getrek.

Bly op hoogte van sake

Verlede week het 'n span navorsers onder leiding van Kevin Napier van die Universiteit van Michigan 'n dokument gepubliseer (wat nog nie deur eweknie beoordeel moet word nie), wat volgens hulle die bewyse wat die Planet Nine ondersteun, diskrediteer. "Die lang verhaal kort, enige bewyse vir Planet Nine is weg," twiet Stephanie Deppe, 'n medeskrywer van die koerant.

Eerstens die teorie agter Planet Nine. Die hipotese van 'n nog onopgemerkte groot planeet draai om ekstreme trans-Neptuniese voorwerpe, oftewel ETNO's - mini-planete waarvan die wentelbane om die son ver verder as Neptunus strek. (Regtig ver buite - meer as 750 miljoen myl verder.) In 2016 publiseer twee navorsers van Caltech, Michael Brown en Konstantin Batygin, 'n referaat waarin die ongewone wentelbane van ses ETNO's ondersoek word - die wentelbane is ellipties eerder as sirkelvormig en onder 'n hoek wat veroorsaak om die son op amper dieselfde punt te nader.

Ses ETNO's wat deur Caltech-navorsers Michael Brown en Konstantin Batygin waargeneem is, het ongewone elliptiese wentelbane (pers) wat bykans op dieselfde punt om die son saamtrek. Brown en Batygin sê dat hul wentelbane verdraai is deur Planet Nine, wat ver buite Neptunus woon.

Brown en Batygin skat 'n kans van 0,007% dat hierdie groep bane per toeval sou plaasvind. Hulle veronderstel die ETNO's het in aanraking gekom met die aantrekkingskrag van Planet Nine, wat hul wentelbane verdraai. Die sterrekundiges het selfs 'n simulasie gedoen wat die dimensies van Planet Nine bereken het: 'n radius van twee tot vier keer so groot soos die aarde, met 'n massa van vyf tot tien keer so groot.

Die nuwe navorsing, deur die span onder leiding van Napier, sluit dit nie heeltemal uit nie bestaan van Planet Nine, maar voer eerder aan dat dit baie minder waarskynlik is as wat Brown en Batygin dink.

'N Belangrike deel van die saak is partydige data. ETNO's is ver en relatief klein, wat dit moeilik maak om te sien. Sterrekundiges kan dit net raaksien as ETNO's naby die son wentel. Om dit te bereik, word teleskope aangepas om 'n sekere deel van die lug, op 'n sekere deel van die jaar, op 'n sekere tydstip van die dag te sien. Met die metode word die data-voorbeeld vooroordeel, voer die verslag van Napier se span aan.

Dus het die span data uit drie verskillende teleskopiese opnames getrek en die beweging van 14 ETNO's geëvalueer, waarvan nie een in Brown en Batygin se 2016-artikel opgeneem is nie, en die vooroordeel van seleksies met behulp van 'n rekenaarsimulasie verreken. As u onbegryplike sterrekunde spaar, was hulle bevinding dat wat voorheen as 'n 'groep' van ETNO's beskou is, eintlik net seleksievooroordeel is. "TLDR: U vind [ETNO's] waar u kyk", het een van die navorsers pittig in 'n twiet verduidelik.

In eenvoudiger terme: Planet Nine hoef waarskynlik nie te bestaan ​​om hierdie ETNO's die wentelbane te hê nie.

"Dit is belangrik om daarop te let dat ons werk nie uitdruklik Planet X / Planet 9 uitsluit nie," lui die artikel. "In plaas daarvan het ons getoon dat gegewe die huidige stel ETNO's uit goed gekenmerkte opnames, daar geen bewyse is om die nulhipotese uit te sluit nie."


Planeet 9-hipotese kry 'n hupstoot

Is 'n groot planeet 9 & # 8211 'n veronderstelde planeet 'n paar maal die massa van die aarde in die buitenste uithoeke van die sonnestelsel? & # 8211 regtig bestaan? Die vraag is steeds 'n onderwerp van hewige debat onder sterrekundiges. Sommige meen dat 'n groot planeet 9 die vreemde wentelbane van sommige kleiner liggame in die Kuiper-gordel kan verklaar. Ander dink dat die wentelbane eerder deur verskeie onbekende kleiner liggame veroorsaak kan word.

Verskeie sterrekundiges het onlangs die bewyse vir Planet 9 hersien in 'n artikel wat in Februarie 2019 deur Fisikaverslae. Hierdie portuurbeoordeelde tydskrif het ten doel om lang en diep resensies te publiseer en meer omvattend te wees as net literatuuropnames oor tydige onderwerpe in die fisika. Die artikel heet die hipotese van die planeet nege, en die sterrekundiges wat dit geskryf het, is nog steeds baie optimisties dat planeet 9 uiteindelik gevind en bevestig sal word. Volgens medeskrywer Fred Adams aan die Universiteit van Michigan:

Die sterkste argument ten gunste van Planeet 9 is dat onafhanklike bewyse kan verklaar word deur 'n nuwe planeet met dieselfde eienskappe. Met ander woorde, daar is verskeie redes om te glo dat planeet 9 werklik is, nie net een nie.

Van die oorsigartikel in Fisikaverslae:

In die loop van die afgelope twee dekades het waarnemingsopnames die ingewikkelde baanstruktuur van die Kuiper-gordel onthul, 'n veld van ysige liggame wat om die son anderkant Neptunus wentel. Benewens 'n aantal maklik voorspelbare baangedrag, vertoon die opkomende sensus van trans-Neptuniese voorwerpe dinamiese verskynsels wat nie deur interaksies met die bekende agt-planeet-sonnestelsel alleen verantwoord kan word nie.

Diagramme wat die berekende baan van planeet 9 in die buitenste sonnestelsel & # 8211 baie verder as Neptunus & # 8211 en geskatte grootte in vergelyking met die ander planete. Beeld via James Tuttle Keane / Caltech.

Planeet 9 & # 8211 sogenaamde aangesien Pluto nie meer amptelik as 'n belangrike planeet beskou word nie, is drie jaar gelede die eerste keer deur die sterrekundiges Konstantin Batygin en Mike Brown van Caltech veronderstel. Die bestaan ​​daarvan kan die vreemde wentelbane van sommige voorwerpe in die Kuiper-gordel, bekend as trans-Neptuniese voorwerpe (TNO's), verklaar. Die wentelbane van hierdie klein liggame is saamgevoeg op 'n manier wat vir sommige sterrekundiges daarop dui dat 'n groter en verre wêreld ('n planeet 9) hulle met sy relatiewe sterk swaartekrag getrek het.

Mike Brown het verduidelik dat die nuwe oorsigskrif nie die bestaan ​​van die planeet 9 bewys nie. Maar hy het gesê:

& # 8230 dit dui wel aan dat die hipotese op 'n vaste grondslag berus.

In 'n vorige artikel gepubliseer op 22 Januarie 2019, in Die Astronomiese Tydskrif, het sterrekundiges bereken dat die waarskynlikheid van planeet 9 nie bestaande was slegs 1 uit 500.

As dit werklik is, word die planeet 9 na raming ongeveer vyf tot tien keer die massa van die Aarde gemaak, wat dit moontlik soortgelyk aan super-Aarde-tipe eksoplanete maak en # 8211 groter as die Aarde, maar kleiner as Neptunus. As dit bestaan, kan planeet 9 op 'n langwerpige baan wees en dit tot 400 keer die afstand van die aarde vanaf die son neem. baie ver weg! Die baan word ook bereken dat dit 15 tot 20 grade is vanaf die hoofbaanvlak waarin die meeste ander planete wentel.

Die wentelbane van 6 ekstreme trans-Neptuniese voorwerpe (in magenta) is geheimsinnig in een rigting gerig, volgens sommige sterrekundiges kan dit verklaar word deur die teenwoordigheid van 'n planeet 9. Beeld via Caltech / R. Seer (IPAC).

Planeet 9 was nie maklik om te vind nie en neem aan dat dit eintlik daar is, en hoe lank kan dit duur voordat dit is is uiteindelik gevind? Adams meen dat sterrekundiges binne die volgende 10 tot 15 jaar óf sal bevestig dat die planeet 9 bestaan, óf dit weerlê via die data. Hy het gesê:

Met sy voorgestelde eienskappe is Planet 9 op die punt om waarneembaar te wees. Maar dit is 'n baie dowwe voorwerp in 'n baie groot lug. Aangesien ons nie presies weet waar dit is nie, moet u die hele lug, of ten minste groot gedeeltes daarvan, ondersoek om die planeet te vind.

In die loop van die volgende tien jaar sal ons dieper en dieper hê, wat meer sensitiewe lugopnames beteken. Ek dink dus teen 2030 sal ons dit gesien het of 'n beter idee het van waar dit is. Natuurlik is dit ook moontlik dat ons teen daardie tyd ook alternatiewe verklarings vir die waargenome afwykings in die baan sou kon hê.

Juliette Becker is 'n doktorale kandidaat van die Universiteit van Michigan se departement sterrekunde en medeskrywer van die nuwe oorsigstuk oor planeet 9. Sy dink dat die ontdekking van planeet 9 help om verskillende raaisels in die sonnestelsel te beantwoord, insluitend die oorsprong van die rotsagtige voorwerp. gemerk 2015 BP519 en die bynaam Caju. Hierdie voorwerp is een van die TNO's wat deur planeet 9 as swaartekrag beïnvloed word. Dit het 'n deursnee van net 550 km en is op 'n baie eksentrieke en skuins baan. Sy het gese:

Planet 9 is 'n baie goeie verklaring vir BP519 in 2015. Die fisika werk perfek. Totdat ons egter planeet 9 in 'n beeld sien en seker is dat dit daar is, voel ek nie dat ons die raaisel van die oorsprong daarvan regtig opgelos het nie. Die aanwesigheid van Planeet 9 sal pragtige en samehangende ope vrae oor die sonnestelsel wat oënskynlik onverwant is, beantwoord. Ek sien uit na die dag dat ons dit sien of dit uitsluit, sodat ons hierdie vrae finaal kan beantwoord.

Terloops, daar is selfs 'n teorie dat Planet 9 'n eksoplanet kan wees, soos 'n super-Aarde wat deur die son deur 'n ster in die omgewing gestolen is. U sien dus dat sterrekundiges werklik verbaas is oor die wentelbane van hierdie buitenste sonnestelselliggame.Hulle soek idees om dit te verduidelik.

As 'n planeet 9 gevind word, ongeag die oorsprong daarvan, sal dit een van die opwindendste ruimtelike ontdekkings in die geskiedenis wees. Sedert Pluto sy grootste planeetstatus in 2006 verloor het, word Neptunus in ons sonnestelsel beskou as die grootste planeet van die son. As dit nie die geval is nie, en as daar 'n ander groot planeet en 'n planeet 9 bestaan, bied dit sterrekundiges 'n ongekende geleentheid om meer te leer oor hoe ons sonnestelsel ontstaan ​​en ontwikkel het.

Kunstenaar se konsep van die grootte van die aarde in vergelyking met die super-aarde 55 Cancri e. As planeet 9 bestaan, kan dit soortgelyk wees aan hierdie verre eksoplanet. Beeld via NASA / JPL-Caltech / R. Seer (SSC).

Kortom: die vind van Planet 9 & # 8211 as dit regtig bestaan ​​& # 8211 is nog steeds 'n moeilike taak vir sterrekundiges, maar die nuwe studie in Fisikaverslae weerspieël sterrekundiges & # 8217 voortgesette optimisme dat dit sal in die betreklik nabye toekoms gevind word.


Inhoud

Duisende jare lank het astronome 'n geosentriese wêreldbeskouing gehandhaaf en nie die bestaan ​​van 'n sonnestelsel erken nie. Die meeste mense het geglo dat die aarde stilstaan ​​in die middel van die heelal en dat dit kategories verskil van die goddelike of eteriese voorwerpe wat deur die lug beweeg het. Alhoewel die Griekse filosoof Aristarchus van Samos bespiegel het oor 'n heliosentriese ordening van die kosmos, het Nicolaus Copernicus in die 16de eeu 'n wiskundig voorspellende heliosentriese stelsel ontwikkel. Sy 17de-eeuse opvolgers, Galileo Galilei, Johannes Kepler en Isaac Newton, het 'n moderne begrip van fisika ontwikkel wat gelei het tot die geleidelike aanvaarding van die idee dat die aarde om die son beweeg en dat die planete deur dieselfde fisiese wette as die aarde beheer word. . In onlangse tye het dit gelei tot die ondersoek na geologiese verskynsels soos berge en kraters en seisoenale meteorologiese verskynsels soos wolke, stofstorms en yskappe op die ander planete.

Die eerste verkenning van die Sonnestelsel is met 'n teleskoop uitgevoer toe sterrekundiges die voorwerpe te kort begin karteer het om met die blote oog gesien te word.

Galileo was die eerste wat fisiese besonderhede oor die individuele liggame van die Sonnestelsel ontdek het. Hy ontdek dat die maan kraterig is, dat die son gemerk is met sonvlekke en dat Jupiter vier satelliete in 'n wentelbaan het. [2] Christiaan Huygens volg op Galileo se ontdekkings deur Saturnus se maan Titan en die vorm van die ringe van Saturnus te ontdek. [3] Giovanni Domenico Cassini ontdek later nog vier mane van Saturnus en die Cassini-afdeling in Saturnus se ringe. [4]

Edmond Halley besef in 1705 dat herhaalde waarnemings van 'n komeet dieselfde voorwerp opneem, en keer elke 75-76 jaar gereeld terug. Dit was die eerste bewys dat enigiets anders as die planete om die Son wentel. [5] Omstreeks hierdie tyd (1704) verskyn die term "Sonnestelsel" vir die eerste keer in Engels. [6]

In 1781 was William Herschel op soek na binêre sterre in die sterrebeeld Taurus toe hy waarneem wat hy dink 'n nuwe komeet was. Die baan het aan die lig gebring dat dit 'n nuwe planeet was, Uranus, die eerste wat ooit ontdek is. [7]

Giuseppe Piazzi ontdek Ceres in 1801, 'n klein wêreldjie tussen Mars en Jupiter. Dit is beskou as 'n ander planeet, maar na die daaropvolgende ontdekkings van ander klein wêrelde in dieselfde streek, is dit en die ander uiteindelik herklassifiseer as asteroïdes. [8]

Teen 1846 het verskille in die baan van Uranus gelei dat baie mense vermoed dat 'n groot planeet dit verder moes aantrek. Urbain Le Verrier se berekeninge het uiteindelik gelei tot die ontdekking van Neptunus. [9] Die oormatige perihelie-presessie van Mercurius se baan het daartoe gelei dat Le Verrier die intra-Mercuriaanse planeet Vulcan in 1859 gepostuleer het, maar dit sou 'n irrelevante proefskrif blyk te wees.

Alhoewel dit betwisbaar is toe die Sonnestelsel werklik 'ontdek' is, het drie 19de-eeuse waarnemings die aard en plek in die heelal bo redelike twyfel bepaal. Eerstens, in 1838, het Friedrich Bessel 'n sterre parallaks suksesvol gemeet, 'n skynbare verskuiwing in die posisie van 'n ster wat geskep is deur die beweging van die aarde rondom die son. Dit was nie net die eerste direkte, eksperimentele bewys van heliosentrisme nie, maar het ook vir die eerste keer die groot afstand tussen die Sonnestelsel en die sterre onthul. Toe, in 1859, het Robert Bunsen en Gustav Kirchhoff, met behulp van die nuut uitgevonde spektroskoop, die spektrale handtekening van die son ondersoek en ontdek dat dit saamgestel is uit dieselfde elemente as wat op aarde bestaan ​​het, en vir die eerste keer 'n fisiese ooreenkoms tussen die aarde en die ander liggame sigbaar vanaf die aarde. [10] Toe vergelyk Vader Angelo Secchi die spektrale handtekening van die son met dié van ander sterre en vind dit feitlik identies. Die besef dat die son 'n ster was, het gelei tot die hipotese dat ander sterre hul eie stelsels kon hê, alhoewel dit amper 140 jaar lank nie bewys kon word nie.

Verdere oënskynlike teenstrydighede in die wentelbane van die buitenste planete het daartoe gelei dat Percival Lowell tot die gevolgtrekking gekom het dat nog 'n ander planeet, "Planeet X", verder as Neptunus moet lê. Na sy dood het sy Lowell-sterrewag 'n soektog gedoen wat uiteindelik tot Clyde Tombaugh se ontdekking van Pluto in 1930 gelei het. Daar is egter gevind dat Pluto te klein was om die wentelbane van die buitenste planete te ontwrig, en die ontdekking daarvan was dus toevallig. Soos Ceres, is dit aanvanklik as 'n planeet beskou, maar na die ontdekking van baie ander soortgelyke voorwerpe in sy omgewing, is dit in 2006 deur die IAU as 'n dwergplaneet herklassifiseer. [9]

In 1992 is die eerste bewys van 'n ander planeetstelsel as ons eie ontdek, wat om die pulserende PSR B1257 + 12 wentel. Drie jaar later is 51 Pegasi b, die eerste buitekolêre planeet rondom 'n sonagtige ster, ontdek. Met ingang van 2017 is 2687 ekstrasolêre stelsels gevind. [11]

Ook in 1992 ontdek sterrekundiges David C. Jewitt van die Universiteit van Hawaii en Jane Luu van die Massachusetts Institute of Technology 15760 Albion. Hierdie voorwerp blyk die eerste van 'n nuwe bevolking te wees, wat bekend geword het as die Kuiper-gordel, 'n ysige analoog aan die asteroïedegordel waarvan voorwerpe soos Pluto en Charon as deel beskou word. [12] [13]

Mike Brown, Chad Trujillo en David Rabinowitz het die ontdekking van Eris in 2005 aangekondig, 'n verspreide skyfvoorwerp wat aanvanklik beskou is as groter as Pluto, wat dit die grootste voorwerp wat sedert Neptunus in 'n wentelbaan om die son ontdek is, sou maak. [14] Nuwe horisonne Die vlieg van Pluto in Julie 2015 het gelei tot meer akkurate metings van Pluto, wat effens groter is, hoewel minder massief as Eris.


Navorser gebruik geologie om sterrekundiges te help om bewoonbare planete te vind

UBCO se Brendan Dyck gebruik sy geologiese kundigheid oor planeetvorming om ander planete te identifiseer wat lewens kan ondersteun. Krediet: NASA / Goddard Space Flight Centre.

Sterrekundiges het meer as 4 000, en telende, bevestig eksoplanete geïdentifiseer - planete wat om ander sterre as die son wentel - maar slegs 'n breuk het die potensiaal om lewe te onderhou.

Nuut navorsing van die Okanagan-kampus van UBC gebruik die geologie van vroeë planeetvorming om diegene te identifiseer wat moontlik lewens kan ondersteun.

"Die ontdekking van enige planeet is redelik opwindend, maar byna almal wil weet of daar kleiner Aardagtige planete met ysterkerne is," sê dr. Brendan Dyck, assistent-professor in geologie aan die Irving K. Barber-fakulteit Natuurwetenskappe. skrywer oor die studie.

"Ons hoop gewoonlik om hierdie planete in die sogenaamde 'goldilocks' of bewoonbare gebied te vind, waar hulle op die regte afstand van hul sterre is om vloeibare water op hul oppervlaktes te ondersteun."

Dr. Dyck sê dat hoewel die opspoor van planete in die bewoonbare sone 'n uitstekende manier is om die duisende kandidaatplanete te sorteer, is dit nie heeltemal genoeg om te sê of die planeet werklik bewoonbaar is nie.

"Net omdat 'n rotsagtige planeet vloeibare water kan hê, beteken dit nie dat dit wel is nie," verduidelik hy. "Kyk gerus in ons eie sonnestelsel. Mars is ook binne die bewoonbare sone en hoewel dit vroeër vloeibare water ondersteun het, het dit lankal opgedroog."

Volgens Dr. Dyck is dit waar geologie en die vorming van hierdie rotsagtige planete 'n sleutelrol kan speel om die soektog te beperk. Sy navorsing is onlangs in die Astrofisiese joernaalbriewe.

"Ons bevindinge toon dat as ons weet hoeveel yster in die mantel van 'n planeet is, ons kan voorspel hoe dik die kors sal wees en op sy beurt of daar vloeibare water en 'n atmosfeer kan wees," sê hy. "Dit is 'n presieser manier om potensiële nuwe Aarde-agtige wêrelde te identifiseer as om alleen op hul posisie in die bewoonbare sone te vertrou."

Dr Dyck verduidelik dat die kleiner rotsagtige planete binne elke gegewe planeetstelsel een ding gemeen het - almal het dieselfde hoeveelheid yster as die ster wat hulle wentel. Wat hy onderskei, sê hy, is hoeveel van die yster in die mantel teenoor die kern is.

"Soos die planeet vorm, sal diegene met 'n groter kern dunner korsies vorm, terwyl diegene met kleiner kerne dikker ysterryke korsies soos Mars vorm."

Die dikte van die aardkors sal dan bepaal of die planeet plate-tektoniek kan ondersteun en hoeveel water en atmosfeer daar mag wees, die belangrikste bestanddele vir die lewe soos ons dit ken.

"Terwyl die baan van 'n planeet binne die bewoonbare gebied lê, kan die geskiedenis van sy vroeë vorming dit uiteindelik bewoonbaar maak," sê dr Dyck. "Die goeie nuus is dat ons met 'n grondslag in geologie kan vasstel of 'n planeet oppervlakwater sal ondersteun voordat ons toekomstige ruimtemissies beplan."

Later vanjaar sal die James Webb-ruimteteleskoop (JWST) in 'n gesamentlike projek met NASA, die Kanadese ruimteagentskap en die Europese ruimteagentskap begin. Dr Dyck beskryf dit as die gulde geleentheid om sy bevindings goed te benut.

"Een van die doelstellings van die JWST is om die chemiese eienskappe van buite-son planetêre stelsels te ondersoek," sê dr Dyck. "Dit sal die hoeveelheid yster wat in hierdie uitheemse wêrelde teenwoordig is, kan meet en ons 'n goeie idee kan gee van hoe hul oppervlaktes kan lyk, en selfs 'n wenk kan gee of hulle die tuiste van die lewe is."

"Ons is op die punt om groot vordering te maak om die ontelbare planete rondom ons beter te begryp en om te ontdek hoe uniek die Aarde is of nie. Dit kan nog 'n rukkie duur voordat ons weet of enige van hierdie vreemde nuwe wêrelde nuwe lewe of selfs nuwe beskawings, maar dit is 'n opwindende tyd om deel te wees van die verkenning. '


Hier is die rede waarom ons 100 ruimtetuie na die rand van die sonnestelsel moet stuur

Veronderstelde negende planeet, illustrasie. Planet Nine is eers 'n veronderstelde massiewe planeet. [+] wat in 2014 voorgestel is, word bespiegel om ver buite in die sonnestelsel te wentel. Dit is nie formeel opgespoor nie. In plaas daarvan het sterrekundiges afgelei van die versteuring van die wentelbane van sommige Trans-Neptuniese voorwerpe (TNO's). Die planeet word geskat op 2 tot 4 keer die radius en ongeveer tien keer die massa van die aarde. Dit is heel waarskynlik 'n gas- of ysreus, soos Neptunus of Jupiter. Die baan van Planet Nine sal baie ellipties wees, en die afstand vanaf die son wissel van 200 tot 700 sterrekundige eenhede (7 tot 23 keer die afstand van Neptunus). Hier word ook 'n paar mane getoon, met sonlig wat regs bo uitkom.

Onthou u "Planet Nine?" Almal weet dat ons sonnestelsel agt planete het (jammer, Pluto), maar sommige sterrekundiges dink dat daar dalk nog een aan die kante skuil.

Niemand kon dit nog vind nie (sommige glo nie dat dit hoegenaamd bestaan ​​nie), maar 'n trio nuwe wetenskaplike artikels wat op arVix gedeel is voordat hulle formeel gepubliseer is, bespreek die idee om na onsself te kyk - deur 'n vloot te stuur van 100 of meer ruimtetuie in die hoop dat een van hulle die boerpot kan slaan.

Wat en waar is 'Planet Nine?'

Sommige sterrekundiges word vermoedelik vyf tot 15 keer groter as die aarde en die eerste keer in 2016 geplunder, en 'n koue en donker planeet nege bestaan ​​in die buitenste sonnestelsel, ver buite die baan van Neptunus en Pluto. Dit is 'n streek genaamd die Kuiper-gordel. Sterrekundiges beskryf die skaal van die sonnestelsel in sterrekundige eenhede (au) - die gemiddelde afstand tussen die aarde en die son - wat ongeveer 150 miljoen kilometer is.

  • Kwik: 0,4 au
  • Venus: 0,7 au
  • Aarde: 1 au
  • Mars: 1,5 au
  • Jupiter: 5.2 au
  • Saturnus: 9,5 au
  • Uranus: 19.2 au
  • Neptunus: 30 au
  • Pluto (dwergplaneet): 39,5 au
  • Planeet Nege (vermeende planeet): 500 au

As daar dus 'n Planet Nine is, is dit ongelooflik ver weg. Vir die konteks is NASA-sondes Voyager 1 en Voyager 2, wat albei die aarde in 1977 verlaat het, tans onderskeidelik 148 au en 123 au ver.

Die ongefilterde waarheid agter menslike magnetisme, entstowwe en COVID-19

Verduidelik: Waarom hierdie week se 'Strawberry Moon' so laag, so laat en so helder sal wees

Mars, Venus en 'n 'Super Solstice Strawberry Moon' -vonkel in skemer: wat jy hierdie week in die naghemel kan sien

Wat is die bewyse vir Planet Nine?

Sterrekundiges is verbaas oor wat hulle in die Kuiper-gordel vind. Hoe meer hulle lyk, hoe meer vind hulle voorwerpe van die Kuiper-gordel (KBO's) of trans-Neptuniese voorwerpe (TNO's) - kleiner planete en dwergplanete, waarvan Pluto een is. Die saak is dat daar 'n taamlike vreemde groepering in fisiese ruimte is. Hul wentelvlakke is ook in lyn. Die oorsaak is die swaartekrag-invloed van ... iets. Daar word voorgestel dat die teenwoordigheid van 'n stadig bewegende Planet Nine, wat op dieselfde baanvlak is as hierdie voorwerpe, maar in die buitenste dele van die sonnestelsel, die skuldige kan wees. Of dit kan 'n swart gat wees (ja, in ons sonnestelsel).

Hoe 'n ruimtetuig Planet Nine kan vind

Direkte soektogte na Planet Nine het tot dusver niks opgelewer nie. In die nuwe koerante, “Die Brute Force-soeke na Planet Nine”Deur Scott Lawrence en Zeeve Rogoszinski aan die Universiteit van Maryland, en“Op soek na 'n swart gat in die buitenste sonnestelsel”Deur Edward Witten by die Institute for Advanced Study, bespreek die outeurs die stuur van 'n ruimtetuig na die Kuiper-gordel om daarna te soek. So 'n missie vereis:

  • 'N Vloot van honderde "byna-relativistiese" ruimtetuie wat reis, indien nie teen ligspoed nie, dan teen 'n beduidende fraksie daarvan (miskien honderde kilometers per sekonde) om 'n wye gebied van die buitenste sonnestelsel te deursoek. bekendstelling.
  • Sommige van die honderde ruimtetuie sal versnel as hulle deur enige planeet Nege se swaartekragveld beweeg en sodoende die ligging daarvan onthul, soos opgespoor deur atoomhorlosies met 'n hoë presisie aan boord van elkeen. Die ruimtetuig moet in verskillende rigtings gestuur word, sodat een vlieënde planeet 9 binne tientalle au, eerder as honderde au.

Kunstenaar konsepsie van New Horizons ruimtetuig.

Johns Hopkins University Toegepaste Fisika Laboratorium / Southwest Research Institute illustrasie

Waarom 100 ruimtetuie moontlik nie Planet Nine vind nie

Daar is ongelukkig 'n paar tegnologiese probleme met so 'n missie, naamlik:

Die skrywers stel voor dat 'n spoed van 670,617 km / h nodig is. NASA se New Horizons - die vinnigste ruimtetuig ooit - is 52.000 km / u. Dus moet die snelhede met 'n orde van grootte toeneem om enige Planet Nine-missie moontlik te maak.

Ingenieurs kan 'n super-vinnige, ultraligte interstellêre ruimtetuigontwerp van 'n deurbraak Starshot-styl met 'n paar gram weeg. Hierdie projek stel voor dat kragtige lasers gebruik word om miniatuur-ruimtetuie te versnel. In daardie geval het ons egter geen geskikte atoomhorlosies wat naby klein genoeg is nie.

New Horizons sonde verby Pluto, illustrasie. In 2015 het die NASA-ondersoek New Horizons uiteindelik aangebreek. [+] by Pluto na 'n dekade lange vlug. Toe die sonde by die dwergplaneet verbygaan, loer dit terug na die son en neem Pluto af met sy geringe atmosfeer wat deur die son daaragter verlig word.

Waarom ons 100 ruimtetuie moet stuur om na Planet Nine te soek

OK, so die kans is redelik klein dat ons ruimtetuie kan stuur wat (a) vinnig genoeg is om na Planet Nine te kom, en (b) die regte toerusting kan dra om Planet Nine op te spoor. Dit is goed, sê Lawrence en Rogoszinski - laat ons tog maar die ruimtetuig stuur en radiogolwe gebruik om hul presiese posisie presies te meet op dieselfde manier as wat ons naby die Aarde-satelliete kan opspoor. Op hierdie manier kan ons vasstel of en hoeveel die ruimtetuig se bane verander word - en die ligging van Planet Nine bepaal. Ruimtegebaseerde teleskope kan selfs gebruik word om die akkuraatheid te verhoog.

'N Derde artikel oor Planet Nine vandeesmaand, "Kan planeet nege swaartekragtig opgespoor word deur 'n sub-relativistiese ruimtetuig?" deur Thiem Hoang aan die Korea Astronomy and Space Science Institute en Hari-universiteit se Avi Loeb, dui daarop dat die swaartekrag van Planet Nine deur onstuimigheid verdrink sal word. As hierdie multi-dekade-missie egter geen spoor van Planet Nine vind nie, kan die 100 ruimtetuie sterrekundiges help om die gravitasiestoornis van die streek in kaart te bring, beweer Lawrence en Rogoszinski .

Dan kan ons ten minste identifiseer wat de hel is is in die Kuiper-gordel aangaan.

As verdere bestudering van die Kuiper-gordel die bestaan ​​van die planeet 9 versterk, maar deur geen teleskope gesien word nie, dan kan ''n direkte soektog deur 'n vloot miniatuurruimtes dwingend raak', skryf Witten. "Sodra Planet Nine met hierdie metode gevind is, kan daaropvolgende soektogte met dieselfde metode die ligging daarvan baie meer presies vasstel en miskien 'n nadere ondersoek na hierdie voorwerp moontlik maak."

Dit lyk asof Planet Nine 'n groot poging sal doen om te vind - of te vergeet.


Kyk die video: Planete en die sonnestelsel Leer al die planete in Afrikaans! (November 2022).