Ако съществува, Планета 9 не би била камъче, незабелязано в тъмнината на космоса. Настоящата хипотеза описва свят с маса няколко пъти по-голяма от тази на Земята, вероятно изграден по-скоро като студен под-Нептун, отколкото като скалиста земна планета. Непоявяването ѝ в телескопните изследвания е по-скоро урок за това как агресивно разстоянието потиска отразената слънчева светлина.

Нито един телескоп не е открил Планета 9. Приписваните ѝ свойства се извеждат от необичайното орбитално разпределение на малък набор от далечни обекти от пояса на Кайпер. Това е една хипотеза, а не установен консенсус. Дори предложената ширина идва от предположение за планетарна структура, а не от отчетено изображение.

В анализ на орбитата от 2021 г. Майкъл Браун и Константин Батигин изчисляват маса от 6,2 земни маси, с несигурност от +2,2 и -1,3. Приетата от тях стойност за голямата полуос е 380 астрономически единици (а.е.), като посоченият диапазон обхваща приблизително 300 до 520 а.е., а изчисленият перихелий е близо до 300 а.е.

След това изследователите прилагат зависимост между масата и радиуса, характерна за планети от типа „суб-Нептун“. При медианната стойност на масата това предполага радиус, малко по-голям от два земни радиуса, което означава, че диаметърът на планетата би бил над два пъти по-голям от този на Земята. Това е правдоподобно за ледено-скалисто ядро ​​с водородно-хелиева обвивка, но не представлява директно измерване. Самата зависимост е изведена въз основа на данни за много по-горещи екзопланети. В актуален обзор на НАСА се запазва широка оценка от пет до десет земни маси и се отбелязва, че планетата все още не е открита. Масата, радиусът, отражателната способност, орбитата и текущото местоположение остават взаимосвързани предположения. Промяната на който и да е от тези параметри води до промяна в прогнозираната яркост.

Осветеността се подчинява на закона за обратните квадрати. На разстояние 500 астрономически единици (AU) дадена повърхност получава едва една 250-хилядна част от слънчевата светлина, която би достигала до нея на орбитата на Земята. При 300 AU намалението е 90 000-кратно, а при 700 AU – 490 000-кратно. Следователно силно издължената орбита води до рязка промяна в яркостта, още преди да се вземат предвид неизвестните характеристики на повърхността на обекта.

Планета с радиус, два пъти по-голям от земния, има около четири пъти по-голямо напречно сечение от Земята и съответно улавя четири пъти повече светлина в сравнение с тяло с размерите на Земята, намиращо се на същото разстояние. Наличието на отразяваща атмосфера също би могло да помогне. Макар тези предимства да са съществени при обичайно сравнение между планети, те изглеждат незначителни на фона на огромния спад в интензитета на светлината (от порядъка на стотици хиляди пъти) по време на движението към Слънцето.

Само част от падащата слънчева светлина се разсейва обратно в космоса, а към Земята се насочва съвсем малка част от нея. Тази връщаща се светлина се разпространява съгласно закона за обратните квадрати. За обект, намиращ се на стотици астрономически единици (AU) разстояние, дистанцията до Земята е достатъчно близка до тази до Слънцето, за да е възможно просто съпоставяне.

Двата етапа на преноса се комбинират в идеализирана зависимост за отслабването на отразената светлина, която се променя приблизително обратнопропорционално на четвъртата степен на разстоянието. Ако преместим същия обект от 1 AU на 500 AU, той става около 500 на четвърта степен по-блед (преди да се отчетат радиусът, албедото и фазата). Това означава 62,5 милиарда пъти по-слаб поток от отразена светлина, достигащ до наблюдателя.

Това не представлява прогнозирана звездна величина за Планета 9. Моделите за търсене отчитат нейния възможен радиус, атмосфера, албедо, орбитална геометрия и филтрите на телескопите. Това показва защо в покрайнините на Слънчевата система понятията „голям“ и „лесен за забелязване“ престават да бъдат синоними.

Първоначалните изчисления определят видимата звездна величина на хипотетичната планета в диапазона от 22 до 25 за вероятните участъци от нейната орбита. Това е приблизително един до четиридесет милиона пъти по-слаба светлина от границата на видимост с невъоръжено око. Обектът би изглеждал и като неразличима в детайли точка, чието бавно преместване трябва да бъде проследено чрез наблюдения, разделени от интервали от дни, месеци или години.

Мащабът на задачата за филтриране на данните е показателен. Проучване, проведено през 2024 г. с телескопа Pan-STARRS1, започна с 1,26 милиарда регистрации, направени в рамките на една нощ в целевия регион. Повечето от тях се оказаха шум или неподвижни източници. След проследяване на орбитите и допълнителни наблюдения, не остана нито един кандидат. В съчетание с резултатите от проектите Zwicky Transient Facility и Dark Energy Survey, това изследване изключи 78 процента от референтната съвкупност от обекти, генерирана въз основа на модела за „Деветата планета“ от 2021 г.

Тези 78 процента не представляват вероятност за липсата на планетата, нито пък обхващат всички възможни хипотетични далечни планети. Това е делът от позициите и нивата на яркост в рамките на моделната съвкупност, които въпросните проучвания е трябвало да засекат. Голяма част от останалите обекти са били с яркост, по-ниска от 21-ва видима звездна величина, или са се намирали в гъсто населената със звезди област на галактическата равнина.

Търсенето не се ограничава само до откриването на една бледа планета. Хипотезата възникна въз основа на видимо струпване в ориентацията на орбитите на отдалечени обекти от пояса на Кайпер. Една по-голяма и по-систематично подбрана извадка би могла да потвърди тази закономерност, да промени представата за въпросната орбита или да покаже, че наблюдателната селекция е допринесла за това подреждане в по-голяма степен, отколкото се е предполагало.

Снимка: Unsplash

Виж още: Тези странни нови уебсайтове са създадени специално за да стимулират допамина в мозъка ви