Ich denke, es ist wahrscheinlich unwahrscheinlich, dass es mehr Planeten zwischen Merkur und Mars gibt, aber von Jupiter aus gibt es viel leeren Raum zwischen den Planeten. Könnte es da draußen einen kleinen Planeten geben?

Es gibt keine unentdeckten Planeten zwischen Sonne und Neptun.

Objekte, die näher an der Sonne als Neptun liegen und groß genug sind, um als Planeten (und nicht als Zwergplaneten) betrachtet zu werden, können nicht „verborgen“ bleiben. Wenn es da ist, wird das Licht der Sonne von ihm reflektiert und wir werden es sehen. Während es sich in seiner Umlaufbahn bewegt, werden wir feststellen, dass sich die Position am Himmel ändert, sodass wir wissen, dass es kein Stern ist.

Auf diese Frage möchte ich jedoch eine umfassendere Antwort geben: Wie groß darf ein unentdecktes Sonnensystemobjekt maximal sein und wie ändert es sich, wenn Sie sich der Sonne nähern?

Je weiter ein Objekt des Sonnensystems entfernt ist, desto schwerer ist es zu erkennen. Die Rate, mit der es schwieriger wird, ist schwerwiegend; das Licht, das wir von einem Objekt empfangen, skaliert ungefähr als $1/r^4$ .

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

Wir sind in der Lage, einige sehr kleine erdüberquerende Asteroiden zu entdecken. Einige mit einem Durchmesser von bis zu 50 Metern. Vermutlich (und dies basiert nur auf meiner Intuition, nicht auf irgendwelchen Berechnungen) gibt es wahrscheinlich keine unentdeckten Objekte, die größer als 1 km in der Nähe der Erde sind.

Wenn Sie zum äußeren Sonnensystem (Jupiter bis Neptun) reisen, steigt die Anzahl der Körper dramatisch an. Derzeit sind ca. 700.000 Sonnensystemkörper bekannt, von denen die meisten in diesem Gebiet vorkommen. Es wird angenommen, dass alle Asteroiden, die größer als 10 km sind, gefunden wurden.

In der Gegend unmittelbar hinter Neptun (30 AU bis 100 AU) haben wir in den letzten zwei Jahrzehnten viele plutoähnliche Objekte gefunden, Objekte mit Durchmessern von 500 km oder mehr. Als Referenz ist Pluto etwa 2200 km breit. Es ist durchaus plausibel, dass es in diesem Entfernungsbereich einige, wenn nicht viele ähnliche Objekte gibt, die noch nicht gefunden wurden. Einige dieser Planeten würden als Zwergplaneten klassifiziert, da sie rund sind, die Sonne umkreisen, aber 95% ihrer Umlaufbahn nicht von anderer Materie befreit haben.

Und schließlich - und hier wird es aufregend - kann es dort, wo es wirklich weit draußen ist, einen unentdeckten großen Planeten geben , der bei ~ 700 AU liegt. Als Planet Neun bezeichnet, ist dies ein hypothetisches Objekt, von dem einige (bemerkenswerte) Astronomen glauben, dass es aufgrund von Mustern existiert, die sie in den Umlaufbahnen anderer ferner Zwergplaneten sehen. Aus Berechnungen geht hervor, dass es 10 Erden schwer sein und sich zwischen 200 und 1200 AE bewegen würde. Diese Entfernungen sind jedoch so groß und das Sonnenlicht dort draußen ist so schwach, dass sie es selbst mit den besten Teleskopen und zwei Jahren des Schauens nicht gefunden haben.

Abschließend möchte ich zwei Grafiken gemeinsam nutzen. Der erste ist der Abstand (der nächstgelegenen Annäherung oder das Perihel) zum Durchmesser verschiedener äußerer Körper des Sonnensystems. In der unteren rechten Ecke gibt es einen merklichen Mangel an Punkten, der ungefähr anzeigt, wo wir noch nicht die Fähigkeit haben, Objekte zu sehen, die so klein und weit entfernt sind.

Das zweite ist ein erweitertes, aber etwas ungenaueres Diagramm desselben.

Bild 1 von Johnstons Seite mit transneptunischen Objekten . Bild 2 von xkcd .