Тиче (гипотетическая планета)

Тайхе / ˈ t aɪ k i / — гипотетический газовый гигант , расположенный в Солнечной системы , облаке Оорта впервые предложенный в 1999 году астрофизиками Джоном Мэтезе, Патриком Уитменом и Дэниелом Уитмиром из Университета Луизианы в Лафайете . ^[1]^[2] Они утверждали, что свидетельства существования Тихе можно увидеть в предполагаемом смещении точек происхождения долгопериодических комет . Совсем недавно Матезе ^[3] и Уитмайр ^[4] повторно оценил данные о комете и отметил, что Тайхе, если бы она существовала, можно было бы обнаружить в архиве данных, собранных телескопом НАСА ( Wide-field Infrared Survey Explorer WISE). ^[5] В 2014 году НАСА объявило, что исследование WISE исключило любой объект с характеристиками Тайча, что указывает на то, что Тайче, 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 каждой точки неба. ^[10] Поскольку кометы нестабильны они должны удерживаться в сферическом облаке на расстоянии десятков тысяч астрономических единиц (известном как облако Оорта ). и со временем рассеиваются, астрономы подозревают, что большую часть своего существования ^[10] Однако Матезе и Уитмайр утверждали, что вместо того, чтобы прибывать из случайных точек по небу, как обычно думают, орбиты комет на самом деле группировались в полосу, наклоненную к плоскости орбит планет . Такое скопление можно было бы объяснить, если бы их потревожил невидимый объект размером по меньшей мере с Юпитер , возможно, коричневый карлик , расположенный во внешней части облака Оорта . ^[11]^[12] Они также предположили, что такой объект может объяснить своеобразную орбиту транснептунового объекта Седны . ^[13] Однако размер выборки комет Оорта был небольшим, и результаты оказались неубедительными. ^[14]

Орбита

Уитмайр и Мэтес предположили, что орбита Тиче будет находиться примерно в 500 раз × дальше от Нептуна, то есть примерно в 15 000 а.е. (2,2 10 а.е.) . ¹² км) от Солнца , чуть меньше четверти светового года . Это находится внутри облака Оорта , граница которого, по оценкам, превышает 50 000 а.е. Его орбитальный период составит примерно 1,8 миллиона лет. ^[15] Неудачный поиск старых данных IRAS предполагает, что объект размером 5 M _Дж должен находиться на расстоянии более 10 000 а.е. ^[7] Такая планета вращалась бы в плоскости, отличной от эклиптики. ^[16] и, вероятно, во время своего формирования находился на широкой двойной орбите. ^[7] Широкие двойные системы могут образоваться в результате захвата во время распада звездного скопления . ^[7]

Масса

В 2011 году Уитмайр и Мэтес предположили, что предполагаемая планета может быть в четыре раза больше массы Юпитера и иметь относительно высокую температуру примерно 200 К (-73 ° C; -100 ° F). ^[7] из-за остаточного тепла от его образования и нагрева Кельвина – Гельмгольца . ^{[ нужна ссылка ]} Он был бы недостаточно массивным, чтобы ядерного синтеза внутри него происходили реакции - процесс, который происходит в объектах с массой примерно более 13 масс Юпитера . Несмотря на то, что Тихе более массивный, чем Юпитер, он будет примерно такого же размера, как Юпитер, поскольку из -за вырожденного давления массивные газовые гиганты увеличиваются только в плотности, а не в размере по отношению к их массе. ^[а] Если Тайхе и удастся найти, то ожидалось, что он будет обнаружен к концу 2013 года и будет иметь массу всего 1–2 массы Юпитера. ^[19]

Происхождение имени

Тихе ( τύχη означает «удача» или «удача» , что по- гречески ) была греческой богиней 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 , чья гравитация вызывает приток комет во внутреннюю часть Солнечной системы, что приводит к массовому вымиранию на Земле . Тихе звали «добрую сестру» Немезиды . ^[7] Это имя было впервые использовано для внешнего объекта облака Оорта Дж. Дэви Киркпатриком в Центре инфракрасной обработки и анализа Калифорнийского технологического института. ^[20]

Мудрая миссия

Wide -field Infrared Survey Explorer (WISE) Космический телескоп завершил инфракрасное исследование всего неба, включая области, где Уитмайр и Матезе ожидают обнаружения Тайче. ^[7] 14 марта 2012 года был опубликован каталог первого обзора всего неба миссии WISE. ^[21] Совместное (AllWISE) второе посткриогенное исследование неба было выпущено в конце 2013 года. ^[22] 7 марта 2014 года НАСА сообщило, что телескоп WISE исключил возможность существования объекта размером с Сатурн на расстоянии до 10 000 а.е. и объекта размером с Юпитер или большего на расстоянии до 26 000 а.е. (0,4 светового года ). ^[6]^[23]

См. также

Примечания

^ Холодный, богатый водородом газовый гигант, немного более массивный, чем Юпитер (менее 1,6 МДж ₎ , будет больше по объему, чем Юпитер, ^[17] но для более высоких масс вырожденное давление приведет к сжатию планеты. ^[17] а добавленная масса компенсируется увеличением давления вырождения в ядре планеты. Например, HD 17156 b — 3 МДж _с радиусом 96% Юпитера, а HD 80606 b — 4 МДж _с радиусом 92% Юпитера. По оценкам, даже коричневый карлик COROT-3b ( 22 МДж ₎ имеет объем примерно с Юпитер. После 10 миллиардов лет охлаждения все крупные газовые гиганты имеют радиус, близкий к Юпитеру, но более массивные объекты немного меньше. ^[18]

Ссылки

^ Роджерс, Пол (13 февраля 2011 г.). «Вверх, телескоп! Начинаются поиски новой гигантской планеты» . Независимый . Проверено 14 февраля 2011 г.
^ Волчовер, Натали (15 февраля 2011 г.). «Статья: Астрономы сомневаются в существовании гигантской планеты Тайхе в нашей Солнечной системе» . Space.com . Проверено 15 февраля 2011 г.
^ «Домашняя страница Джона Дж. Мэтесе по астрофизике» . Ucs.louisiana.edu. 21 сентября 2011 года . Проверено 1 апреля 2013 г.
^ «Дэниел П. Уитмайр» . Ucs.louisiana.edu . Проверено 1 апреля 2013 г.
^ Уитни Клавин (18 февраля 2011 г.). «Может ли WISE найти гипотетический «Тихе»?» . НАСА/Лаборатория реактивного движения . Проверено 19 февраля 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б Клавин, Уитни; Харрингтон, доктор юридических наук (7 марта 2014 г.). «Исследование НАСА WISE обнаружило тысячи новых звезд, но не обнаружило «Планеты X» » . НАСА . Проверено 7 марта 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Матезе, Джон Дж.; Уитмир, Дэниел П. (2011). «Настойчивые доказательства существования солнечного спутника массы Юпитера в облаке Оорта». Икар . 211 (2): 926–938. arXiv : 1004.4584 . Бибкод : 2011Icar..211..926M . дои : 10.1016/j.icarus.2010.11.009 . S2CID 44204219 .
^ Хелоски, Анна. «Новости 16.02.11 Есть ли в Солнечной системе новая гигантская планета?» . Норуолк Дейли Голос . Проверено 10 июля 2012 г.
^ Матезе, Джон Дж.; Лиссауэр, Джек Дж. (6 мая 2002 г.). «Постоянные доказательства импульсной составляющей кометного потока облака Оорта» (PDF) . Университет Луизианы в Лафайете и Исследовательский центр Эймса НАСА . 500 : 309. Бибкод : 2002ESASP.500..309M . Проверено 21 марта 2008 г.
^ Jump up to: ^а ^б Гарольд Ф. Левисон; Люк Доннес (2007). «Популяция 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 .
^
Мюррей, Джон Б. (1999). «Аргументы в пользу присутствия далекой большой неоткрытой планеты Солнечной системы» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 309 (1): 31–34. Бибкод : 1999МНРАС.309...31М . дои : 10.1046/j.1365-8711.1999.02806.x .
- Сет Боренштейн (11 октября 1999 г.). «Там может быть 10-я планета. Или новый объект может быть давно потерянным близнецом Солнца, говорят астрономы» . Хьюстонские хроники . Архивировано из оригинала 28 ноября 1999 г.
^ Матезе, Джон Дж.; Уитмен, Патрик Г.; Уитмир, Дэниел П. (1999). «Кометное свидетельство существования массивного тела во внешних облаках Оорта». Икар . 141 (2): 354. Бибкод : 1999Icar..141..354M . дои : 10.1006/icar.1999.6177 .
^ Матезе, Джон Дж.; Уитмир, Дэниел П.; Лиссауэр, Джек Дж. (2006). «Широкобинарный солнечный спутник как возможное происхождение объектов типа Седны». Земля, Луна и планеты . 97 (3–4): 459–470. Бибкод : 2005EM&P...97..459M . дои : 10.1007/s11038-006-9078-6 . S2CID 13647204 .
^ Плейт, Фил (14 февраля 2011 г.). «Нет, нет никаких доказательств существования планеты-гиганта во внешней части Солнечной системы» . Журнал Дискавери . Архивировано из оригинала 16 апреля 2016 года . Проверено 15 февраля 2011 г.
^ «Период обращения планеты на расстоянии 15000 а.е. с круговой орбитой» . Проверено 15 февраля 2011 г.
^ «Физики UL обнаружили новую планету?» . Университет Луизианы. 14 февраля 2011 года. Архивировано из оригинала 1 августа 2015 года . Проверено 16 февраля 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б Сигер, С.; Кушнер, М.; Иер-Маджумдер, Калифорния; Милитцер, Б. (2007). «Отношения массы и радиуса твердых экзопланет». Астрофизический журнал . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Бибкод : 2007ApJ...669.1279S . дои : 10.1086/521346 . S2CID 8369390 . справочнике указано 500 МЭ _МДж ( 1,6 В ₎ . Юпитер в 318 раз массивнее Земли.
^ Шпигель, Дэвид С.; Берроуз, Адам; Милсон, Джон А. (2011). «Предел массы сжигания дейтерия для коричневых карликов и планет-гигантов». Астрофизический журнал . 727 (1): 57. arXiv : 1008.5150 . Бибкод : 2011ApJ...727...57S . дои : 10.1088/0004-637X/727/1/57 . S2CID 118513110 .
^ Брюс Дормини (31 марта 2013 г.). «У Солнца все еще может быть солнечный спутник малой массы, говорят астрофизики, изучающие данные миссии НАСА WISE» . Форбс . Проверено 1 апреля 2013 г.
^ Саянаги, Кунио М. (2 марта 2011 г.). «Где находится Тайче, ~~10-я~~ 9-я планета? Получаем полную историю» . АрсТехника . Проверено 21 марта 2011 г.
^ «НАСА публикует новый каталог миссий WISE, охватывающий все инфракрасное небо» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. 14 марта 2012. Архивировано из оригинала 4 июня 2012 года . Проверено 15 марта 2012 г.
^ Широкоугольный инфракрасный исследователь
^ Луман, КЛ (2014). «Поиск дальнего спутника Солнца с помощью широкоугольного инфракрасного исследовательского прибора». Астрофизический журнал . 781 (1): 4. Бибкод : 2014ApJ...781....4L . дои : 10.1088/0004-637X/781/1/4 . S2CID 122930471 .

[19] Холодный, богатый водородом газовый гигант, немного более массивный, чем Юпитер (менее 1,6 МДж ₎ , будет больше по объему, чем Юпитер, ^[17] но для более высоких масс вырожденное давление приведет к сжатию планеты. ^[17] а добавленная масса компенсируется увеличением давления вырождения в ядре планеты. Например, HD 17156 b — 3 МДж _с радиусом 96% Юпитера, а HD 80606 b — 4 МДж _с радиусом 92% Юпитера. По оценкам, даже коричневый карлик COROT-3b ( 22 МДж ₎ имеет объем примерно с Юпитер. После 10 миллиардов лет охлаждения все крупные газовые гиганты имеют радиус, близкий к Юпитеру, но более массивные объекты немного меньше. ^[18]

[Independent-1] Роджерс, Пол (13 февраля 2011 г.). «Вверх, телескоп! Начинаются поиски новой гигантской планеты» . Независимый . Проверено 14 февраля 2011 г.

[Space-2] Волчовер, Натали (15 февраля 2011 г.). «Статья: Астрономы сомневаются в существовании гигантской планеты Тайхе в нашей Солнечной системе» . Space.com . Проверено 15 февраля 2011 г.

[3] «Домашняя страница Джона Дж. Мэтесе по астрофизике» . Ucs.louisiana.edu. 21 сентября 2011 года . Проверено 1 апреля 2013 г.

[4] «Дэниел П. Уитмайр» . Ucs.louisiana.edu . Проверено 1 апреля 2013 г.

[WISE-5] Уитни Клавин (18 февраля 2011 г.). «Может ли WISE найти гипотетический «Тихе»?» . НАСА/Лаборатория реактивного движения . Проверено 19 февраля 2011 г.

[NASA-20140307-6] Jump up to: ^а ^б Клавин, Уитни; Харрингтон, доктор юридических наук (7 марта 2014 г.). «Исследование НАСА WISE обнаружило тысячи новых звезд, но не обнаружило «Планеты X» » . НАСА . Проверено 7 марта 2014 г.

[MateseWhitmire2011-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Матезе, Джон Дж.; Уитмир, Дэниел П. (2011). «Настойчивые доказательства существования солнечного спутника массы Юпитера в облаке Оорта». Икар . 211 (2): 926–938. arXiv : 1004.4584 . Бибкод : 2011Icar..211..926M . дои : 10.1016/j.icarus.2010.11.009 . S2CID 44204219 .

[8] Хелоски, Анна. «Новости 16.02.11 Есть ли в Солнечной системе новая гигантская планета?» . Норуолк Дейли Голос . Проверено 10 июля 2012 г.

[Matese2002-9] Матезе, Джон Дж.; Лиссауэр, Джек Дж. (6 мая 2002 г.). «Постоянные доказательства импульсной составляющей кометного потока облака Оорта» (PDF) . Университет Луизианы в Лафайете и Исследовательский центр Эймса НАСА . 500 : 309. Бибкод : 2002ESASP.500..309M . Проверено 21 марта 2008 г.

[book-10] Jump up to: ^а ^б Гарольд Ф. Левисон; Люк Доннес (2007). «Популяция 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 .

[Murray1999-11] Мюррей, Джон Б. (1999). «Аргументы в пользу присутствия далекой большой неоткрытой планеты Солнечной системы» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 309 (1): 31–34. Бибкод : 1999МНРАС.309...31М . дои : 10.1046/j.1365-8711.1999.02806.x .
Сет Боренштейн (11 октября 1999 г.). «Там может быть 10-я планета. Или новый объект может быть давно потерянным близнецом Солнца, говорят астрономы» . Хьюстонские хроники . Архивировано из оригинала 28 ноября 1999 г.

[13] Сет Боренштейн (11 октября 1999 г.). «Там может быть 10-я планета. Или новый объект может быть давно потерянным близнецом Солнца, говорят астрономы» . Хьюстонские хроники . Архивировано из оригинала 28 ноября 1999 г.

[Matese1999-12] Матезе, Джон Дж.; Уитмен, Патрик Г.; Уитмир, Дэниел П. (1999). «Кометное свидетельство существования массивного тела во внешних облаках Оорта». Икар . 141 (2): 354. Бибкод : 1999Icar..141..354M . дои : 10.1006/icar.1999.6177 .

[Matese2005-13] Матезе, Джон Дж.; Уитмир, Дэниел П.; Лиссауэр, Джек Дж. (2006). «Широкобинарный солнечный спутник как возможное происхождение объектов типа Седны». Земля, Луна и планеты . 97 (3–4): 459–470. Бибкод : 2005EM&P...97..459M . дои : 10.1007/s11038-006-9078-6 . S2CID 13647204 .

[BadAstronomy-14] Плейт, Фил (14 февраля 2011 г.). «Нет, нет никаких доказательств существования планеты-гиганта во внешней части Солнечной системы» . Журнал Дискавери . Архивировано из оригинала 16 апреля 2016 года . Проверено 15 февраля 2011 г.

[period-15] «Период обращения планеты на расстоянии 15000 а.е. с круговой орбитой» . Проверено 15 февраля 2011 г.

[UL-16] «Физики UL обнаружили новую планету?» . Университет Луизианы. 14 февраля 2011 года. Архивировано из оригинала 1 августа 2015 года . Проверено 16 февраля 2011 г.

[Seager2007-17] Jump up to: ^а ^б Сигер, С.; Кушнер, М.; Иер-Маджумдер, Калифорния; Милитцер, Б. (2007). «Отношения массы и радиуса твердых экзопланет». Астрофизический журнал . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Бибкод : 2007ApJ...669.1279S . дои : 10.1086/521346 . S2CID 8369390 . справочнике указано 500 МЭ _МДж ( 1,6 В ₎ . Юпитер в 318 раз массивнее Земли.

[Spiegel2011-18] Шпигель, Дэвид С.; Берроуз, Адам; Милсон, Джон А. (2011). «Предел массы сжигания дейтерия для коричневых карликов и планет-гигантов». Астрофизический журнал . 727 (1): 57. arXiv : 1008.5150 . Бибкод : 2011ApJ...727...57S . дои : 10.1088/0004-637X/727/1/57 . S2CID 118513110 .

[Forbes2013-03-20] Брюс Дормини (31 марта 2013 г.). «У Солнца все еще может быть солнечный спутник малой массы, говорят астрофизики, изучающие данные миссии НАСА WISE» . Форбс . Проверено 1 апреля 2013 г.

[Sayanagi2011-21] Саянаги, Кунио М. (2 марта 2011 г.). «Где находится Тайче, ~~10-я~~ 9-я планета? Получаем полную историю» . АрсТехника . Проверено 21 марта 2011 г.

[fullrelease-22] «НАСА публикует новый каталог миссий WISE, охватывающий все инфракрасное небо» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. 14 марта 2012. Архивировано из оригинала 4 июня 2012 года . Проверено 15 марта 2012 г.

[wright-23] Широкоугольный инфракрасный исследователь

[Luhman2014-24] Луман, КЛ (2014). «Поиск дальнего спутника Солнца с помощью широкоугольного инфракрасного исследовательского прибора». Астрофизический журнал . 781 (1): 4. Бибкод : 2014ApJ...781....4L . дои : 10.1088/0004-637X/781/1/4 . S2CID 122930471 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[а]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[17]

[18]