Kann es ein Objekt mit Planetendiskriminanz zwischen Ceres und Neptun geben?

Die planetarische Diskriminante ist ein Maß dafür, wie dominant ein Körper in seiner Region des Sonnensystems ist. Für (wahre) Planeten ist es und für Zwergplaneten ist es . (Siehe diese Antwort zu "Wie viele Planeten gibt es in diesem Sonnensystem?", In der die zugehörigen Details erklärt werden.)$>10000$$<1$

Ist es möglich, angesichts dessen, was bereits über unser Sonnensystem beobachtet wurde, dass es ein Objekt mit einem "planetarischen Diskriminanten" µ zwischen dem von Ceres und Neptun gibt? Mit anderen Worten, könnte die klare Grenze zwischen Planeten und Zwergplaneten unschärfer werden?

Offensichtlich müsste es ein ziemlich weit entfernter massiver Körper sein. Gibt es eine Region im Sonnensystem, in der viele kleine Objekte fehlen könnten und in der sich auch ein ausreichend großer Körper befinden könnte, den wir ebenfalls noch nicht beobachtet haben? Wie läuft die Mathematik ab?

Ich weiß, dass dies eine alte Frage ist, aber die jüngsten Entwicklungen in der Astronomie haben dazu geführt, dass dies wieder relevant wird. Anfang 2016 erschien ein Artikel von Konstantin Batygin und Michael E. Brown ( hier ), der auf die mögliche Existenz eines neuen Planeten namens "Planet 9" hinweist. Nachfolgende Arbeiten anderer Autoren haben mehr Beweise für ihre mögliche Existenz geliefert, z. B. eine Arbeit von Fienga et al. ( hier ), was zu dem Schluss kommt, dass die Einbeziehung von Planet 9 in orbitale dynamische Modelle die Residuen verringert.

Davon abgesehen heißt es im Originalpapier ausdrücklich

... unsere Berechnungen legen nahe, dass ein Störer auf einer Umlaufbahn von , etwas massiver sein müsste (zB ein Faktor von ein paar) als , um den gewünschten Effekt zu erzielen.$a'\sim700\:AU$$e'\sim0.6$$m'=10\:M_\oplus$

Ein solcher Planet ist mit Sicherheit massiv genug, um unter normalen Umständen seine Umlaufbahn freizumachen. Als Referenz hat Neptun eine Masse von während Uranus eine Masse von . Das Besondere an diesem Planeten ist, dass er von der Sonne entfernt ist, die sich in einer sehr vieldeutigen und unbekannten Region unseres Sonnensystems befindet. Es ist überhaupt nicht klar, wie viel oder wie viel Trümmer in Form von Kometen sich dort draußen befinden. Es gibt Modelle, die vermuten lassen , dass sich in diesen Entfernungen eine Scheibe (die als Hügelwolke bezeichnet wird ) befindet, was bedeutet, dass sich dieser neue Planet in einer ausgedehnten Kometenscheibe befinden könnte. Dies ist natürlich nur Spekulation, aber es ist eine eindeutige Möglichkeit.$17\:M_\oplus$$14.5\:M_\oplus$$700\:AU$

Wenn der oben genannte Datenträger vorhanden ist, müssen wir einige Szenarien berücksichtigen.

• Planet 9 wurde in diese Scheibe "eingefügt", indem er früh in seiner Entstehung aus dem inneren Sonnensystem ausgestoßen wurde. Dies ist eine mögliche Ursache für seine derzeitige Position und legt eines von zwei Ergebnissen nahe.
  1. Es hat hier lange genug existiert, dass es seine Umlaufbahn frei gemacht hat, wodurch seine planetarische Diskriminanz gut innerhalb der "planetarischen" Seite der Definition liegt.
  2. Es hat entweder nicht lange genug in der Scheibe existiert, um die Umlaufbahn freizugeben, oder es hat eine Art Gleichgewicht erreicht, so dass es die Umlaufbahn jetzt nicht freizugeben vermag (wenn man bedenkt, dass der größte Teil des Freizugebens während der Formation erfolgt). Hier können Sie in einen zweideutigen Fall geraten. In jeder Hinsicht mögen wir diesen Planeten als Planeten betrachten, aber es bleibt die Möglichkeit, dass er, obwohl er massereicher als die Erde ist, formal als Zwergplanet betrachtet werden könnte oder, wie Sie vermuten, in dieser verschwommenen Region existiert.
• Planet 9 hat sich auf seiner gegenwärtigen Umlaufbahn gebildet (plus oder minus einer gewissen Wanderung). In diesem Szenario ist es meines Erachtens klar, dass es seine Umlaufbahn verlassen und nachdrücklich als wahrer Planet betrachtet werden würde.

Das sind alles wilde Vermutungen. Ich habe keine Mathematik, um sie zu sichern, und ich bin nicht sicher, ob die Zahlen, die in die verschiedenen Gleichungen eingefügt werden sollen, bekannt sind oder überhaupt existieren. Ich möchte nur auf die Möglichkeit hinweisen, dass die Situation, nach der Sie jetzt gefragt haben, als bestanden haben könnte.

Angesichts der Tatsache, dass die Entdeckung von Pluto auf der Suche nach einem Körper zur Erklärung von Umlaufbahnen basiert, die sich von den von bekannten Körpern vorhergesagten unterscheiden, erscheint es angesichts der heute verfügbaren noch genaueren und leistungsfähigeren Berechnungen sehr unwahrscheinlich, dass wir einen großen Körper übersehen haben Jede Art in dieser Region, geschweige denn ein ganzer Planet. Ich denke, wir haben einfach zu viele hochpräzise Daten angehäuft, als dass dies der Fall wäre. Obwohl ich mich gerne irren würde.

Ich würde auch vorschlagen, dass die " klare Linie zwischen Planeten und Zwergplaneten " überhaupt nicht klar ist, sondern eine willkürliche Linie, die von einem Ausschuss gezogen wird. Ich persönlich halte es für künstlich und jede Entscheidung dieser Art, die einen Körper von der Größe eines Pluto vom Planeten zum Zwergplaneten herabstufen kann, kann ich nur mit Hohn sehen. Die zur Rechtfertigung der Entscheidung gewählte Maßnahme scheint eher mit der Notwendigkeit zu tun zu haben, eine Definition für das "Regelwerk" zu haben, als mit einem wissenschaftlichen Bedarf. Ich glaube nicht, dass ich der einzige bin, der diese Ansicht vertritt.

Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass ein Felsbrocken (oder Eisbrocken) in dieser Region, der groß genug ist, um nach vernünftigem Menschenverstand ein Planet zu sein, geschweige denn die IAU-Definition, bisher unentdeckt geblieben ist. Es ist nicht so, als würden wir nicht schauen.