Тихе (гипотетическая планета) - Tyche (hypothetical planet)

Не путать с гипотетической планетой Планета девять, гипотетическая звезда Немезида, или другое предположение планеты за Нептуном.
Эта статья о гипотетической планете. Для астероида см. 258 Тихе.
Художественная визуализация облака Оорта и Пояс Койпера (вставка)

Тихе /ˈтаɪkя/ это гипотетический газовый гигант расположен в Солнечная система с Облако Оорта, впервые предложенный в 1999 году астрофизиками Джоном Матезе, Патриком Уитменом и Дэниелом Уитмайром из Университет Луизианы в Лафайете.[1][2] Они утверждали, что доказательства существования Тихе можно увидеть в предполагаемой предвзятости в точках происхождения долгопериодические кометы. Совсем недавно Матезе[3] и Уитмайр[4] повторно оценил данные о кометах и ​​отметил, что Тихе, если бы он существовал, можно было бы обнаружить в архиве данных, которые были собраны НАСА с Широкопольный инфракрасный обозреватель (WISE) телескоп.[5] В 2014 году НАСА объявило, что исследование WISE исключило любой объект с характеристиками Тихе, указав, что Тихе, как предполагали Матезе, Уитмен и Уитмайр, не существует.[6][7][8]

История

Матезе, Уитмайр и их коллега Патрик Уитмен впервые предположили существование этой планеты в 1999 году.[9] на основе наблюдений за орбитами долгопериодических комет. Большинство астрономов согласны с тем, что долгопериодические кометы (с орбитами от тысяч до миллионов лет) имеют примерно изотропное распределение; то есть они прибывают случайным образом из любой точки неба.[10] Потому что кометы летучий астрономы подозревают, что они должны удерживаться в сферическом облаке, удаленном на десятки тысяч а.е. (известном как Облако Оорта ) на протяжении большей части своего существования.[10] Однако Матез и Уитмайр утверждали, что вместо того, чтобы прибывать из случайных точек по небу, как это принято считать, орбиты комет на самом деле были сгруппированы в полосу, наклоненную к орбитальная плоскость планет. Такое группирование можно было бы объяснить, если бы им мешал невидимый объект размером не менее Юпитер, возможно коричневый карлик, расположенный во внешней части Облако Оорта.[11][12] Они также предположили, что такой объект может объяснить транснептуновый объект Седна Своеобразная орбита.[13] Однако размер выборки комет Оорта был невелик, и результаты неубедительны.[14]

Орбита

Уитмайр и Матез предположили, что орбита Тихе будет лежать примерно в 500 раз больше. Нептун расстояние около 15000 а.е. (2,2×1012 км) от солнце, чуть меньше четверти световой год. Это хорошо в пределах Облако Оорта, граница которого, по оценкам, превышает 50 000 а.е. У него будет период обращения около 1,8 миллиона лет.[15] Неудачный поиск более старых IRAS данные свидетельствуют о том, что объект 5 MJ потребуется расстояние более 10 000 а.е.[7] Такая планета могла бы вращаться в плоскости, отличной от эклиптики,[16] и, вероятно, находился бы на широко-двойной орбите во время своего образования.[7] Широкие двойные системы могут образоваться в результате захвата во время растворения звездных звезд. кластер рождения.[7]

Масса

Общий размер сравнение между Солнцем, маломассивная звезда, а коричневый карлик, и планеты Юпитер и земной шар

В 2011 году Уитмир и Матез предположили, что предполагаемая планета может быть в четыре раза больше массы Юпитер и иметь относительно высокую температуру примерно 200 K (-73 ° C; -100 ° F),[7] за счет остаточного тепла от его образования и Нагрев Кельвина – Гельмгольца.[нужна цитата ] Было бы недостаточно массово, чтобы пройти термоядерная реакция реакции внутри него, процесс, который происходит в объектах выше 13 Массы Юпитера. Хотя Тихе более массивен, чем Юпитер, он будет размером с Юпитер, поскольку дегенеративное давление заставляет массивных газовых гигантов увеличиваться только в плотности, а не в размере по сравнению с их массой.[а] Если Тихе и удастся найти, то ожидалось, что он будет найден к концу 2013 года и будет иметь массу только 1-2 Юпитера.[19]

Происхождение имени

Тихе (τύχη, что означает "удача" или "удача" в Греческий ) был Греческий богиня удачи и процветания. Название было выбрано, чтобы избежать путаницы с более ранней аналогичной гипотезой о том, что у Солнца есть тусклый спутник по имени Немезида, гравитация которого вызывает приток комет во внутренние части Солнечной системы, что приводит к массовые вымирания на земной шар. Тихе было имя "хорошей сестры" Немезида.[7] Это имя было впервые использовано для внешнего объекта облака Оорта. Дж. Дэви Киркпатрик в Центре инфракрасной обработки и анализа Калифорнийского технологического института.[20]

WISE миссия

В Широкопольный инфракрасный обозреватель (МУДРЫЙ) космический телескоп завершила инфракрасную съемку всего неба, которая включает области, где Уитмайр и Матезе предполагают, что может быть найден Тихе.[7] 14 марта 2012 г. был выпущен первый каталог обзора всего неба миссии WISE.[21] Совместно добавленный (AllWISE) пост-криосекундный обзор неба был выпущен в конце 2013 года.[22] 7 марта 2014 года НАСА сообщило, что телескоп WISE исключил возможность появления объекта размером с Сатурн на высоте 10 000 а. Е. И объекта размером с Юпитер или более на расстоянии 26 000 а. Е. (0,4 световых лет ).[6][23]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Холодный газовый гигант, богатый водородом, немного более массивный, чем Юпитер (примерно 1.6 MJ ) будет больше по объему, чем Юпитер,[17] но для более высоких масс, дегенеративное давление заставит планету сжаться,[17] а добавленная масса компенсируется увеличением давления вырождения в ядре планеты. Например, HD 17156 b является 3 MJ с радиусом 96% от Юпитера и HD 80606 b является 4 MJ с радиусом 92% от Юпитера. Даже коричневый карлик COROT-3b (22 MJ) оценивается примерно в объем Юпитера. После 10 миллиард За годы охлаждения все крупные газовые гиганты очень близки к радиусу Юпитера, но более массивные объекты немного меньше.[18]

Рекомендации

  1. ^ Роджерс, Пол (13 февраля 2011 г.). «Поднимите телескоп! Начинаются поиски новой гигантской планеты». Независимый. Получено 14 февраля, 2011.
  2. ^ Вулховер, Натали (15 февраля 2011 г.). "Статья: Астрономы сомневаются в существовании гигантской планеты Тихе в нашей Солнечной системе". Space.com. Получено 15 февраля, 2011.
  3. ^ "Домашняя страница Астрофизики Джона Дж. Матезе". Ucs.louisiana.edu. 21 сентября 2011 г.. Получено 1 апреля, 2013.
  4. ^ "Дэниел П. Уитмайр". Ucs.louisiana.edu. Получено 1 апреля, 2013.
  5. ^ Уитни Клавин (18 февраля 2011 г.). «Может ли МУДРЫЙ найти гипотетический« Тихе »?». НАСА / Лаборатория реактивного движения. Получено 19 февраля, 2011.
  6. ^ а б Клавин, Уитни; Харрингтон, Дж. Д. (7 марта 2014 г.). "Исследование НАСА WISE обнаруживает тысячи новых звезд, но не" Планету X "'". НАСА. Получено 7 марта, 2014.
  7. ^ а б c d е ж грамм Матезе, Джон Дж .; Уитмайр, Дэниел П. (2011). «Постоянные свидетельства массового солнечного спутника Юпитера в облаке Оорта». Икар. 211 (2): 926–938. arXiv:1004.4584. Bibcode:2011Icar..211..926M. Дои:10.1016 / j.icarus.2010.11.009. S2CID  44204219.
  8. ^ Helhoski, Анна. "Новости 02/16/11 Есть ли в Солнечной системе гигантская новая планета?". The Norwalk Daily Voice. Получено 10 июля, 2012.
  9. ^ Матезе, Джон Дж .; Лиссауэр, Джек Дж. (6 мая 2002 г.). "Продолжающееся свидетельство импульсной составляющей кометарного потока облака Оорта" (PDF). Университет Луизианы в Лафайетте и Исследовательский центр Эймса НАСА. 500: 309. Bibcode:2002ESASP.500..309M. Получено Двадцать первое марта, 2008.
  10. ^ а б Гарольд Ф. Левисон; Люк Доннес (2007). «Популяции комет и динамика комет». В Люси Энн Адамс Макфадден; Люси-Энн Адамс; Пол Роберт Вайсман; Торренс В. Джонсон (ред.). Энциклопедия Солнечной системы (2-е изд.). Амстердам; Бостон: Академическая пресса. стр.575–588. ISBN  978-0-12-088589-3.
  11. ^ Мюррей, Джон Б. (1999). «Аргументы в пользу существования далекой большой неоткрытой планеты Солнечной системы». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 309 (1): 31–34. Bibcode:1999МНРАС.309 ... 31М. Дои:10.1046 / j.1365-8711.1999.02806.x. Сложить резюме – Хьюстон Хроникл (11 октября 1999 г.).
  12. ^ Матезе, Джон Дж .; Уитмен, Патрик Дж .; Уитмайр, Дэниел П. (1999). "Кометные свидетельства массивного тела во внешних внешних облаках". Икар. 141 (2): 354. Bibcode:1999Icar..141..354M. Дои:10.1006 / icar.1999.6177.
  13. ^ Матезе, Джон Дж .; Whitmire, Daniel P .; Лиссауэр, Джек Дж. (2006). "Широкобинарный солнечный компаньон как возможное происхождение объектов, подобных седне". Земля, Луна и планеты. 97 (3–4): 459–470. Bibcode:2005EM&P ... 97..459M. Дои:10.1007 / s11038-006-9078-6. S2CID  13647204.
  14. ^ Плэйт, Фил (14 февраля 2011 г.). «Нет, доказательств существования гигантской планеты во внешней Солнечной системе нет». Журнал Discovery. Получено 15 февраля, 2011.
  15. ^ «Период обращения планеты на расстоянии 15000 а.е. с круговой орбитой». Получено 15 февраля, 2011.
  16. ^ «Обнаружили ли физики UL новую планету?». Университет Луизианы. 14 февраля 2011 г. Архивировано с оригинал 1 августа 2015 г.. Получено 16 февраля, 2011.
  17. ^ а б Сигер, S .; Kuchner, M .; Hier-Majumder, C.A .; Милитцер, Б. (2007). «Соотношение массы и радиуса твердых экзопланет». Астрофизический журнал. 669 (2): 1279–1297. arXiv:0707.2895. Bibcode:2007ApJ ... 669.1279S. Дои:10.1086/521346. S2CID  8369390. В справке указано 500M⊕ (1.6 MJ ). Юпитер 318 раз массивнее Земли.
  18. ^ Spiegel, David S .; Берроуз, Адам; Милсон, Джон А. (2011). «Предел массы сжигания дейтерия для коричневых карликов и планет-гигантов». Астрофизический журнал. 727 (1): 57. arXiv:1008.5150. Bibcode:2011ApJ ... 727 ... 57S. Дои:10.1088 / 0004-637X / 727/1/57. S2CID  118513110.
  19. ^ Брюс Дормини (31 марта 2013 г.). «У Солнца все еще может быть солнечный спутник с малой массой, говорят астрофизики, ищущие данные миссии НАСА WISE». Forbes. Получено 1 апреля, 2013.
  20. ^ Саянаги, Кунио М. (2 марта 2011 г.). "Где Тихе, 10-е 9-я планета? Получение полной истории ". ArsTechnica. Получено Двадцать первое марта, 2011.
  21. ^ «НАСА выпускает новый каталог миссий WISE для всего инфракрасного неба». НАСА / Лаборатория реактивного движения. 14 марта 2012 г.. Получено 15 марта, 2012.
  22. ^ Широкопольный инфракрасный обозреватель
  23. ^ Лухман, К. Л. (2014). «Поиск далекого спутника Солнца с помощью широкоугольного инфракрасного обозревателя». Астрофизический журнал. 781 (1): 4. Bibcode:2014ApJ ... 781 .... 4л. Дои:10.1088 / 0004-637X / 781/1/4.