"Planet Neun" soll gefunden worden sein

Bynaus · 07. Apr. 2016

Schweizer Wissenschaftler der Universität Bern haben ein internes Modell für Planet 9 publiziert: http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201628350
Siehe auch: http://phys.org/news/2016-04-planet.html

Schön und gut, aber vielleicht sollten wir mit solchen Modellen erst warten, bis wir ihn gefunden haben... Wobei, die Fluxe in den verschiedenen Beobachtungsbändern sind natürlich schon heute sehr nützlich, damit man weiss, wonach man suchen muss.

Herr Senf · 09. Apr. 2016

UMa schrieb:
... "Constraints on the location of a possible 9th planet derived from the Cassini data"
A. Fienga, J. Laskar, H. Manche, M. Gastineau http://arxiv.org/abs/1602.06116 ...

Die NASA sagt, es gibt keine unerklärten Einflüsse auf die Cassini-Bahnen
http://www.nasa.gov/feature/jpl/saturn-spacecraft-not-affected-by-hypothetical-planet-9

Grüße Senf

ralfkannenberg · 09. Apr. 2016

Herr Senf schrieb:
UMa schrieb:

"Constraints on the location of a possible 9th planet derived from the Cassini data"
A. Fienga, J. Laskar, H. Manche, M. Gastineau http://arxiv.org/abs/1602.06116 ...

Zum Vergrößern anklicken....

Die NASA sagt, es gibt keine unerklärten Einflüsse auf die Cassini-Bahnen
http://www.nasa.gov/feature/jpl/saturn-spacecraft-not-affected-by-hypothetical-planet-9

Hallo zusammen,

ich bin mir nicht sicher, ob hier wirklich ein Widerpsruch vorliegt: wie ich das verstanden habe sind diese Residuals zu den Cassini-Daten lediglich ein - nota bene geringfügig - anderes Resultat als die best-fits, die man bei den "INPOP planetary ephemerides" erhält. Das heisst nicht zwingend, dass die Cassini-Daten unerklärlich sind, da diese wie es aussieht viel genauer als die "INPOP planetary ephemerides"-best fits sind. Es heisst nur, dass es eine Abweichung gibt, da ihnen unterschiedliche Algorithmen zugrunde liegen.

Freundllcihe Grüsse, Ralf

ralfkannenberg · 12. Apr. 2016

Hallo zusammen,

hier habe ich eine ganz interessante Arbeit gefunden:

Making Planet Nine: Pebble Accretion at 250–750 AU in a Gravitationally Unstable Ring (Kenyon, Bromley)

Ganz konkret werden zwei Bereiche vorgestellt, in denen sich ein solcher Planet Nine gebildet haben könnte, und wie das mit den "Oligarchen" - das sind Zwergplaneten bzw. deren Vorläufer-Körper - bzw. deren Anzahl einerseits sowie den Schwärmen von Kieselsteinen ("pebbles") andererseits zusammenhängt.

Ich hatte noch keine Zeit, die Arbeit näher anzuschauen, und bin mir auch nicht sicher, ob sie von der "5.Gasplanet-Hypothese" ausgeht. Lesenswert scheint sie mir aber auf alle Fälle zu sein - vielleicht gibt es ja in Wirklichkeit einen Planet Nine im ungefähren Abstand von 750 AU und noch einen etwas kleineren "Planet Ten" im ungefähren Abstand von 250 AU.

Freundliche Grüsse, Ralf

UMa · 12. Apr. 2016

Hallo Herr Senf,

Herr Senf schrieb:
Die NASA sagt, es gibt keine unerklärten Einflüsse auf die Cassini-Bahnen
http://www.nasa.gov/feature/jpl/saturn-spacecraft-not-affected-by-hypothetical-planet-9

Grüße Senf

Bei der NASA scheinen sie etwas missverstanden zu haben.

Contrary to recent reports, NASA's Cassini spacecraft is not experiencing unexplained deviations in its orbit around Saturn, according to mission managers and orbit determination experts at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California.

Keine Ahnung wer in die Welt gesetzt haben soll, dass es Abweichungen des Cassini Orbits um Saturn geben soll. In dem oben verlinkten Paper (Fienga et.al.) geht es um winzige Abweichungen im Orbit von Saturn um die Sonne, die mit Hilfe der Entfernungsmessung zu von Cassini festgestellt worden sein könnten. Die aber so klein sind, dass man die Bahnen aller Planeten mit optimieren muss, sonst werden sie nicht auffallen.

Grüße UMa

ralfkannenberg · 12. Apr. 2016

UMa schrieb:
Keine Ahnung wer in die Welt gesetzt haben soll, dass es Abweichungen des Cassini Orbits um Saturn geben soll. In dem oben verlinkten Paper (Fienga et.al.) geht es um winzige Abweichungen im Orbit von Saturn um die Sonne, die mit Hilfe der Entfernungsmessung zu von Cassini festgestellt worden sein könnten. Die aber so klein sind, dass man die Bahnen aller Planeten mit optimieren muss, sonst werden sie nicht auffallen.

Hallo UMa,

vermutlich ist das nur eine Verwirrung um diese "INPOP planetary ephemerides", von denen ich weiter oben geschrieben habe.

Freundliche Grüsse, Ralf

UMa · 14. Apr. 2016

Hallo,

hier gibt es eine weitere Arbeit, die sich mit dem durch Cassini vermessenen Saturnorbit beschäftigt.
Wenn sich keine Fehler in der Arbeit oder systematisch Messfehler herausstellen, könnte das der Nachweis eines massiven Objekts sein, welches zusätzlich zu den bekannten Objekten, die Saturnbahn stört.

Leider wurden wie in der vorangegangen Arbeit (Fienga et.al.) außer Pluto keine weiteren TNOs berücksichtigt.

Grüße UMa

Observational Constraints on Planet Nine: Cassini Range Observations
Matthew J. Holman, Matthew J. Payne
http://arxiv.org/abs/1604.03180

ralfkannenberg · 14. Apr. 2016

Hallo zusammen,

und noch eine weitere Arbeit: möglicherweise ist der Planet 9 nicht nur ein "perturber", sondern auch ein "intruder", also keineswegs der 5.Gasplanet, der bei den Planeten-Migrationen auf und davon ist, sondern ein Exo-Planet, der eingefangen wurde:

Is there an exoplanet in the Solar System? (Mustill, Raymond, Davies)

Freundliche Grüsse, Ralf

Bynaus · 14. Apr. 2016

Spannend!

Leider wurden wie in der vorangegangen Arbeit (Fienga et.al.) außer Pluto keine weiteren TNOs berücksichtigt.

Warum sollte das berücksichtigt werden? Pluto ist in Sachen Masse und Distanz mit Sicherheit der wichtigste TNO. Eris ist etwas massiver, aber 3 Mal weiter weg. Da Gezeitenstörungen mit der dritten Potenz zur Distanz abnehmen, heisst das, dass Eris bereits mehr als 10 Mal weniger wichtig als Pluto ist.

ralfkannenberg · 14. Apr. 2016

UMa schrieb:
Leider wurden wie in der vorangegangen Arbeit (Fienga et.al.) außer Pluto keine weiteren TNOs berücksichtigt.

Hallo UMa,

ich bin etwas verwirrt: wo verwenden Fiega et al. den Pluto, ausser in dem Satz:

Finally, the flyby of the New Horizons spacecraft of the Pluto-Charon system should bring some supplementary information and constraints for the existence of a super-Earth.

Freundliche Grüsse, Ralf

Constraints on the location of a possible 9th planet derived from the Cassini data (Fienga, Laskar, Manche and Gastineau)

UMa · 14. Apr. 2016

Hallo Bynaus,

Bynaus schrieb:
Warum sollte das berücksichtigt werden? Pluto ist in Sachen Masse und Distanz mit Sicherheit der wichtigste TNO. Eris ist etwas massiver, aber 3 Mal weiter weg. Da Gezeitenstörungen mit der dritten Potenz zur Distanz abnehmen, heisst das, dass Eris bereits mehr als 10 Mal weniger wichtig als Pluto ist.

Die Störungen von P9 (falls er existiert und die behaupteten Parameter hat) auf die Saturnbahn oder inneren Planeten sind kleiner (hälfte) als die von Pluto, aber großer als die jedes sonstigen (bekannten) TNOs einzeln. Es ist aber nicht klar wie die Summe der bekannten TNO wirkt. Ja, Eris ist ziemlich weit, aber Haumea, Makemake dürften jede allein bereits 40% der Störung nominalen von P9 ausmachen . Man müsst jeden TNO mit mindesten 10% der Störung von Pluto berücksichtigten um wenigsten halbwegs sicher zu sein dass das nicht die Summe der Signale der bekannten TNOs ist.
Die beobachtete Störung ist, falls(!) real, 2 bis 8 mal größer, als von den nominalen Parametern von P9 zu erwarten wäre (bei 10 Erdmassen und 630 AE Entfernung)

Grüße UMa

UMa · 14. Apr. 2016

Hallo Ralf,

ralfkannenberg schrieb:
ich bin etwas verwirrt: wo verwenden Fiega et al. den Pluto, ausser in dem Satz:

Abschnitt 3.1

Grüße UMa

ralfkannenberg · 14. Apr. 2016

UMa schrieb:
Abschnitt 3.1

Hallo UMa,

danke; ich hatte Dich leider zuerst völig falsch verstanden: es geht um die Störungen, die der Pluto auf die Saturnbahn ausübt, um genauere INPOP planetary ephemerides zu erhalten, und nicht um Störungen, die der Pluto auf den P9 ausübt.

Freundliche Grüsse, Ralf

ralfkannenberg · 14. Apr. 2016

ralfkannenberg schrieb:
Constraints on the location of a possible 9th planet derived from the Cassini data (Fienga, Laskar, Manche and Gastineau)

and taking up to 298 asteroids of the main belt into account.

Hallo zusammen,

was ist eigentlich mit den Zentauren: die haben doch zum Teil auch recht viel Masse und sind gar nicht so weit vom Saturn entfernt.

Nehmen wir einen grösseren Zentauren mit 200 km Durchmesser, der hat 1/10 Durchmesser eines der ganz grossen Zwergplaneten, lassen wir ihn der Einfachheit halber dieselben Dichte haben, dann hat so ein Zwergplanet nur 1000x mehr Masse als ein Zentaur, ist aber sehr viel weiter weg.

Ich habe mal geschaut, wie nahe so ein Zentaur an den Saturn herankommt (kleine Auswahl):

Chiron: 0.5 AE
Pholus: 0.4 AE
Nessus: 2.0 AE
Asbolus: 2.4 AE
Chariklo: 4.7 AE
(29981): 2.8 AE
Elatus: 0.1 AE
Thereus: 0.1 AE
Okyrhoe: 0.6 AE
Bienor: 4.1 AE

Freundliche Grüsse, Ralf

UMa · 14. Apr. 2016

ralfkannenberg schrieb:
was ist eigentlich mit den Zentauren: die haben doch zum Teil auch recht viel Masse und sind gar nicht so weit vom Saturn entfernt.

Nehmen wir einen grösseren Zentauren mit 200 km Durchmesser, der hat 1/10 Durchmesser eines der ganz grossen Zwergplaneten, lassen wir ihn der Einfachheit halber dieselben Dichte haben, dann hat so ein Zwergplanet nur 1000x mehr Masse als ein Zentaur, ist aber sehr viel weiter weg.

Unbedingt wichtig, weil nahe an Saturn. In Abschnitt 7 des Holman preprints spekulieren sie, ja dass einige Abweichungen durch den Vorbeiflug eines kleinen Körpers hervorgerufen worden sein könnten.

Grüße UMa

Bynaus · 16. Apr. 2016

UMa schrieb:
Hallo Bynaus,

Die Störungen von P9 (falls er existiert und die behaupteten Parameter hat) auf die Saturnbahn oder inneren Planeten sind kleiner (hälfte) als die von Pluto, aber großer als die jedes sonstigen (bekannten) TNOs einzeln. Es ist aber nicht klar wie die Summe der bekannten TNO wirkt. Ja, Eris ist ziemlich weit, aber Haumea, Makemake dürften jede allein bereits 40% der Störung nominalen von P9 ausmachen . Man müsst jeden TNO mit mindesten 10% der Störung von Pluto berücksichtigten um wenigsten halbwegs sicher zu sein dass das nicht die Summe der Signale der bekannten TNOs ist.
Die beobachtete Störung ist, falls(!) real, 2 bis 8 mal größer, als von den nominalen Parametern von P9 zu erwarten wäre (bei 10 Erdmassen und 630 AE Entfernung)

Grüße UMa

Guter Punkt, so hatte ich das noch gar nicht betrachtet. In dem Fall wäre es durchaus angebracht, auch andere grosse TNOs (und, wie Ralf erwähnt, Centauren) zu berücksichtigen.

ralfkannenberg · 18. Apr. 2016

UMa schrieb:
Die Störungen von P9 (falls er existiert und die behaupteten Parameter hat) auf die Saturnbahn oder inneren Planeten sind kleiner (hälfte) als die von Pluto, aber großer als die jedes sonstigen (bekannten) TNOs einzeln. Es ist aber nicht klar wie die Summe der bekannten TNO wirkt.

Hallo UMa,

ich habe mich mit dieser Frage bislang zurückgehalten, weil mir mein "Bauchgefühl" gesagt, dass die Antwort trivial ist und es mir als Fragetseller peinlich sein muss, es nicht selber gesehen zu haben. Aber auch nach 3 Tagen "sehe" ich die Antwort einfach nicht. Ja, man müsste es ja mal einfach durchrechnen ...

Also, auch auf die Gefahr hin, hier für Erheiterung zu sorgen:

P9 & Co. (KBO, evtl. Centauren) "ziehen" ja nicht nur am Saturn, sondern auch am Uranus und am Neptun, und auch untereinander. Also haben auch der Uranus und der Neptun aufgrund der P9 & Co. Abweichungen zur Theorie, die, da diese masseärmer als der Saturn sind und überdies oftmals auch näher als dieser sind, entsprechend stärker ausfallen.

Also ziehen der Uranus, der Neptun, aber auch P9 & Co. "anders" am Saturn als ursprünglich angenommen. Muss man diese "sekundären" Effekte auch berücksichtigen oder sind diese so klein, dass man sie vernachlässigen kann ? Diese sekundären Effekte stammen ja nicht von einem ganzen Planetoiden oder dem P9, sondern nur von einer kleinen Abweichung, aber immerhin u.a. zweier grosser Planeten.

Vermutlich könnte man hier einmal ganz einfach den Spezialfall betrachten, in welchem der Saturn, der Uranus und ein KBO in einer Linie stehen und die Situation dann ohne KBO-Einfluss auf den Uranus ausrechnet und einmal mit; im letzteren Fall wäre dann der Uranus einfach ein bisschen weiter vom Saturn entfernt als aufgrund seiner Bahnelement erwartet, er würde dann also ein bisschen weniger stark am Saturn "ziehen".

Freundliche Grüsse, Ralf

ralfkannenberg · 18. Apr. 2016

ralfkannenberg schrieb:
Vermutlich könnte man hier einmal ganz einfach den Spezialfall betrachten, in welchem der Saturn, der Uranus und ein KBO in einer Linie stehen und die Situation dann ohne KBO-Einfluss auf den Uranus ausrechnet und einmal mit; im letzteren Fall wäre dann der Uranus einfach ein bisschen weiter vom Saturn entfernt als aufgrund seiner Bahnelement erwartet, er würde dann also ein bisschen weniger stark am Saturn "ziehen".

Hallo zusammen,

ich möchte das für 2 Szenarien durchrechnen:

Linie 1: Saturn - Uranus - Pluto bzw. pluto-artiger Zwergplanet weiter entfernt
Linie 2: Saturn - Chiron - Uranus

Gravitationsgesetz: F = (G*m[sub]1[/sub]*m[sub]2[/sub])/r²

In der Kaffeepause habe ich nun mal ein paar Zahlen herausgesucht:

M[sub]saturn[/sub] = 100 Erdmassen; 10 AE
M[sub]uranus[/sub] = 15 Erdmassen; 20 AE
M[sub]pluto[/sub] = 10**22 kg
M[sub]erde[/sub] = 6*10**24 = 600*M[sub]pluto[/sub], => M[sub]pluto[/sub] = 1/600 Erdmassen

M[sub]chiron[/sub] = 3*10**18, d.h. M[sub]pluto[/sub] = 3000*M[sub]chiron[/sub]
=> M[sub]chiron[/sub] = 1/3000 M[sub]pluto[/sub] = 1/(3000*600) Erdmassen = 1/1800000 Erdmassen = 1/(2Mio.) Erdmassen

minimaler Abstand Saturn-Chiron: 0.5 AE
minimaler Abstand Uranus-Chiron: 1.5 AE

Wobei man hier vielleicht Bienor nehmen sollte, der nähert sich dem Uranus auf 0.6 AE an. Da Bienor etwa gleich gross wie Chiron ist, wird man auch in erster Näherung dieselbe Masse annehmen dürfen.

Nun braucht man die Zahlen nur noch nach oben abzuschätzen und einzusetzen.

Freundliche Grüsse, Ralf

ralfkannenberg · 18. Apr. 2016

ralfkannenberg schrieb:
ich möchte das für 2 Szenarien durchrechnen:

Linie 1: Saturn - Uranus - Pluto bzw. pluto-artiger Zwergplanet weiter entfernt
Linie 2: Saturn - Chiron - Uranus

Hallo zusammen,

wirklich befriedigend ist das nicht, aber ich habe mal was gerechnet.

Dabei habe ich der Beqeumlichkeit halber einfache Abstände gesetzt:

Saturn - Uranus: 10 AE
Saturn - Pluto: 20 AE
Uranus - Pluto: 10 AE
Uranus - Bienor: 0.5 AE

Und um einen TNO mit ungefähr Plutomasse in 50 AE zu simulieren habe ich den TNO "PlutoA" (A=Aphel) verwendet, der der Einfachheit halber bei 50 AE liegen soll, das ist ja nicht so völlig falsch. PlutoP ist dann der Pluto im Perihel.

Saturn - PlutoA: 40 AE
Uranus - PlutoA: 30 AE

ralfkannenberg schrieb:
Gravitationsgesetz: F = (G*m[sub]1[/sub]*m[sub]2[/sub])/r²

Da ich faul bin, habe ich G zu 1 mal irgendeine Einheit normiert und die Massen in Erdmassen angegeben.

Das liefert dann folgende Werte für die Kräfte (erneut in einer passenden Einheit, die natürlich nicht SI ist, aber es geht ja nur um die Vergleichbarkeit):

Saturn Uranus: 15.00000000
Saturn PlutoP: 0.00041667
Saturn PlutoA: 0.00010417
Saturn Chiron: 0.00020000

Uranus PlutoP: 0.00025000
Uranus PlutoA: 0.00002778
Uranus Bienor: 0.00003000

Und nun ?!? Irgendwie wird der Saturn den Chiron mehr ablenken als Chiron den Saturn. Ein "Mass" dafür könnte sein, die erhaltene Kraft noch durch die Masse des abgelenkten Körpers zu dividieren - das macht man natürlich, indem man gar nicht erst mit m[sub]2[/sub] multipliziert; ich weiss momentan aber nicht, ob das physikalisch sinnvoll ist.

Freundliche Grüsse, Ralf

ralfkannenberg · 19. Apr. 2016

ralfkannenberg schrieb:
Und nun ?!? Irgendwie wird der Saturn den Chiron mehr ablenken als Chiron den Saturn. Ein "Mass" dafür könnte sein, die erhaltene Kraft noch durch die Masse des abgelenkten Körpers zu dividieren - das macht man natürlich, indem man gar nicht erst mit m[sub]2[/sub] multipliziert; ich weiss momentan aber nicht, ob das physikalisch sinnvoll ist.

Dieses "Mass" ist übrigens eine Beschleunigung (F = m*a), nur dass ich an dieser Stelle irgendwie nicht eine Beschleunigung haben wollte. Möglicherweise ist das physikalisch die Fallbeschleunigung:

F = (G*m[sub]1[/sub]*m[sub]2[/sub])/r²
F = m[sub]2[/sub] * a

=> a[sub]1,2[/sub] = (G*m[sub]1[/sub])/r²

mit a[sub]1,2[/sub] der Fallbeschleunigung, mit der die Masse m[sub]2[/sub] zur Masse m[sub]1[/sub] beschleunigt wird.

Stimmt das ?

Freundliche Grüsse, Ralf

"Planet Neun" soll gefunden worden sein

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