Возможен ли буквальный экземпляр чайника Рассела?

Много было сказано о чайнике Рассела , и я считаю очевидным, что чайник был бы слишком мал, чтобы его можно было обнаружить на орбите вокруг Солнца любым разумным методом сегодня или любым методом, который можно разумно ожидать в ближайшем будущем. . Но насколько мал «слишком мал»? Возможно ли, чтобы на орбите вокруг Урана, например, находились тела размером с Фобос (или даже с Луну)?

Если я что-то и знаю о Солнечной системе, так это то, что разрывы в расстояниях между планетами огромны. Как мы можем быть уверены, что внутри этих промежутков нет крупных тел? Я предполагаю, что наши наблюдения в основном основаны на (отсутствии) гравитационных аномалий, но насколько они точны? Является ли «предел обнаружения» меньшим для орбит вокруг Солнца, чем для гораздо больших орбит, например, на расстоянии Юпитера?

Я не уверен в конкретных ограничениях, но этот XKCD дает общее представление. xkcd.com/1633
Это отличный вопрос о текущих пределах обнаруживаемости различных методов наблюдения! Я немного изменил формулировку, чтобы она лучше соответствовала стилю сайта, пожалуйста, проверьте и не стесняйтесь редактировать дальше. Вы добавили natural-satellitesтег, но чайник Рассела будет вращаться вокруг Солнца, а не быть спутником планеты. Как вы думаете, этот тег следует удалить? Поскольку возможность обнаружения лун может быть особенной/другой, отчасти из-за того, что большинство планет посещали искусственные космические аппараты, способные обнаруживать их крупным планом, может быть, это другой случай, и его здесь не следует рассматривать?
Да, я имел в виду буквально спутники, так как предположил, что "спрятать" чайник на орбите вокруг Урана будет проще, чем на орбите вокруг Солнца. Но если вы скажете, что все наоборот, я вам поверю. (Хотя я не уверен, какое значение имеет «посещение искусственных космических кораблей»… вы хотите сказать, что мы не могли бы, например, успешно запустить Pioneer 10, не зная уже обо всех спутниках Юпитера?)
Любые объекты размером с Луну вокруг Урана, вероятно, были бы обнаружены давным-давно. Тритон составляет 2/3 диаметра земной Луны, вращается вокруг Нептуна и имеет дату открытия в 1846 году, менее чем через месяц после открытия Нептуна. Все известные спутники Урана меньше этого размера.
Похоже, в этом рассуждении есть неявное предположение, что если объект A больше объекта B и вращается вокруг того же тела, то он будет обнаружен раньше. Если я правильно прочитал исторические данные, кажется, что спутники Урана — это просто контрпример: они были открыты «не по порядку». Что-то подобное невозможно сегодня?
Где находится Tesla Roadster в космосе: where-is-tesla-roadster.space/live Похоже, в настоящее время он находится немного за пределами орбиты Марса.
@uhoh Да, вы правы, но я подумал, что важно сделать ссылку. единственный реальный, рукотворный экземпляр в обсуждении. Я до сих пор расстроен, что не положили чайник в бардачок.
@WayfaringStranger Я понимаю, что вы имеете в виду, это единственная часть подлинного космического искусства , которая находится на гелиоцентрической орбите. Хотя кто знает, что спрятано в бардачке!

Ответы (1)

Яркость света, полученного от источника света (или объекта, отражающего свет), обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Итак, если астрономический объект А, отражающий свет Солнца обратно на Землю, вращается на расстоянии двух а. два объекта в их оппозиции?

Поскольку объект В находится в два раза дальше от Солнца, чем объект А, его поверхность получает вчетверо меньше света от Солнца, чем объект А. Поскольку объект В будет в три раза дальше от Земли в оппозиции, чем объект А будет в оппозиции , его отраженный свет будет на одну девятую ярче. Итак, вместе эти два фактора сделают свет, который Земля получает от объекта, находящегося в оппозиции одна тридцать шестая, или 0,02777, таким же ярким, как свет, который Земля получает от объекта А, находящегося в его оппозиции.

Таким образом, чем дальше от Солнца находится астрономический объект, тем менее ярким будет его отраженный свет, видимый с Земли.

И если объект C имеет более высокое альбедо или обладает большей отражательной способностью, чем объект D того же размера, он будет казаться ярче на том же расстоянии.

Чем ярче объект Солнечной системы при наблюдении с Земли, тем быстрее его заметят и обнаружат. Чем тусклее объект Солнечной системы, видимый с Земли, тем дольше он может оставаться неоткрытым.

Таким образом, неоткрытыми объектами в Солнечной системе должны быть те, которые кажутся тусклее при наблюдении с Земли.

Они могут быть слабее и тусклее, если смотреть с Земли, потому что их альбедо ниже, чем у объектов на том же расстоянии. Или, может быть, потому, что они намного меньше других объектов с таким же альбедо и расстоянием. Или, может быть, это очень большие объекты с высоким альбедо, но очень слабые, потому что они очень далеко.

Со временем астрономы обнаруживают все более и более тусклые объекты в Солнечной системе, объекты с более темной поверхностью, или объекты меньшего размера, или находящиеся намного дальше от Солнца.

Таким образом, самые большие объекты Солнечной системы, которые, вероятно, будут обнаружены в будущем, вероятно, будут находиться очень далеко от Солнца и Земли и, таким образом, кажутся во много раз тусклее, чем объекты такого же размера внутри Солнечной системы.

Возможно, вы слышали о гипотетической планете Вулкан внутри орбиты Меркурия, которую когда-то использовали для объяснения некоторых проблем с орбитой Меркурия. Неизвестно, что Вулкан не мог существовать. Если бы он существовал, его давно бы обнаружили.

Ни одно из этих утверждений так и не было подтверждено после более чем сорока лет наблюдений. Было высказано предположение, что некоторые из этих объектов — и другие предполагаемые объекты внутри Меркурия — могут существовать, являясь ничем иным, как ранее неизвестными кометами или небольшими астероидами. Никаких вулканоидных астероидов обнаружено не было, и поиски исключили любые такие астероиды размером более 6 км (3,7 мили) [4]. Ни SOHO, ни STEREO не обнаружили планету внутри орбиты Меркурия.[4][23]

https://en.wikipedia.org/wiki/Вулкан_(гипотетическая_планета)[1]

Все крупнейшие объекты Солнечной системы, обнаруженные в последнее время, находились за пределами орбиты Нептуна и были довольно маленькими. Лишь несколько самых крупных из них были достаточно большими, чтобы их можно было классифицировать как карликовые планеты, и все они меньше, чем луна Земли.

Вполне возможно, что во внешней Солнечной системе может быть одна или несколько еще не открытых планет. Но поскольку существуют пределы того, насколько яркими могут быть эти планеты и оставаться неоткрытыми, существуют пределы и того, насколько большими и/или близкими они могут быть.

По состоянию на 2016 год следующие наблюдения строго ограничивают массу и расстояние до любой возможной дополнительной планеты Солнечной системы:

Анализ наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне с помощью телескопа WISE исключил возможность существования объекта размером с Сатурн (95 масс Земли) на расстоянии до 10 000 а.е. и объекта размером с Юпитер или больше на расстоянии до 26 000 а.е. [6]. С тех пор WISE продолжает собирать больше данных, и НАСА пригласило общественность помочь в поиске этих данных на наличие планет за пределами этих пределов в рамках гражданского научного проекта Backyard Worlds: Planet 9.

Используя современные данные об аномальной прецессии перигелия Сатурна, Земли и Марса, Лоренцо Иорио пришел к выводу, что любая неизвестная планета с массой в 0,7 раза больше массы Земли должна находиться дальше 350–400 а.е.; один с массой в 2 раза больше массы Земли, дальше 496–570 а.е.; и, наконец, один с массой в 15 раз больше массы Земли, дальше 970–1111 а.е. Более того, Иорио заявил, что современные эфемериды внешних планет Солнечной системы наложили еще более жесткие ограничения: ни одно небесное тело с массой в 15 раз больше массы Земли не может существовать ближе, чем 1100–1300 а.е. [98]. Однако работа другой группы астрономов с использованием более полной модели Солнечной системы показала, что вывод Иорио был верным лишь частично. Их анализ данных Кассини о Сатурне. Орбитальные невязки показали, что наблюдения несовместимы с планетарным телом с орбитой и массой, подобными орбите и массе Девятой Планеты Батыгина и Брауна, имеющей истинную аномалию от -130 ° до -110 ° или от -65 ° до 85 °. Кроме того, анализ показал, что орбита Сатурна немного лучше объясняется, если такое тело расположено с истинной аномалией 117,8 ° + 11 ° -10 °. В этом месте это будет приблизительно в 630 а.е. от Солнца.[99]

https://en.wikipedia.org/wiki/Planets_beyond_Neptune[2]

Новые луны четырех планет-гигантов все еще открывают, но все недавние открытия касаются крошечных объектов диаметром менее 10 километров.