Til tross for at menneskeheten, takket være de kraftigste teleskopene og mange romoppdrag, har lært mange interessante ting om solsystemet vårt, er det fortsatt mange spørsmål og mysterier som forvirrer selv de mest fremragende forskerne i vår tid. Og jo mer vi studerer rom, jo flere gåter presenterer det oss. Vi tilbyr deg å gjøre deg kjent med ti mest interessante mysterier i vårt solsystem, som selv de beste sinnene på planeten vår ennå ikke har klart å løse.
Usynlig skjold rundt jorden
I 1958 oppdaget James Van Allen fra University of Iowa et par stråleringer som omkranser planeten vår i en høyde på 40.000 kilometer og består av elektroner og protoner med høy energi. Jordens magnetfelt holder disse ringene rundt planeten vår. Observasjon av ringene har vist at de enten trekker seg sammen eller utvider seg under påvirkning av energien som sendes ut av bluss på Solen.
I 2013 oppdaget Daniel Baker ved University of Colorado en tredje struktur mellom Van Allens indre og ytre strålingsringer. Baker refererte til denne strukturen som en "lagringsring" som fungerer som et ekspanderende og kontraherende usynlig skjold som blokkerer effekten av "dødelige elektroner". Disse elektronene, som ligger i en høyde på 16.000 kilometer, kan være dødelige ikke bare for mennesker i verdensrommet, men også for forskjellig utstyr fra romsatellitter.
I en høyde på litt over 11.000 kilometer over planetens overflate dannes grensen til den indre ringen, hvis ytre kontur blokkerer elektroner og hindrer dem i å trenge dypere inn i atmosfæren vår.
“Disse elektronene ser ut til å kollidere med en glassvegg. Noe skaper et slags kraftfelt rundt planeten vår, som vi kunne se i forskjellige science fiction-filmer. Det er et utrolig mystisk fenomen, sier Baker.
Kampanjevideo:
Forskere har utviklet flere teorier som på en eller annen måte delvis kunne forklare essensen av dette usynlige skjoldet. Imidlertid er ingen av disse teoriene endelige og bekreftet.
Akselerasjonsavvik
For å sende romfartøy til de ytterste hjørnene i solsystemet vårt, bruker forskere spesielle gravitasjonsmanøvrer ved å bruke gravitasjonsenergien til planeten eller månen for å akselerere. Imidlertid er forskere, som det viser seg, ikke alltid i stand til å beregne hastigheten på akselerasjon av romfartøy under slike manøvrer. Noen ganger hender det at den beregnede hastigheten ikke samsvarer med den tidligere annonserte. Slike inkonsekvenser kalles "unormal akselerasjon".
Nå har forskere evnen til å beregne bare den eksakte forskjellen i hastighet når de akselererer på grunn av jordens gravitasjonsenergi. Imidlertid, selv i dette tilfellet, oppstår uforutsette hendelser, som for eksempel skjedde med NASA-sonden "Cassini" i 1999, hvis flyhastighet på grunn av ukjente omstendigheter ble redusert med 2 millimeter per sekund. Et annet tilfelle skjedde i 1998, da NEAR-romfartøyet til samme NASA mottok en uforklarlig akselerasjon på 13 millimeter per sekund høyere enn tidligere kunngjørte beregninger.
"Disse uforklarlige forskjellene i beregnet og reell hastighet spiller ikke en vesentlig rolle for å endre flyveien til romfartøy," sier Louis Acedo Rodriguez, fysiker ved Polytechnic University of Valencia.
"Selv om disse uregelmessige forskjellene er mindre vanlige, gitt alle risikoene, er det veldig viktig å vite hva som forårsaker dem."
Forskere foreslo på en gang forskjellige teorier om hva som kunne forårsake disse avvikene. Både solstråling og mørk materie fanget av tyngdekraften på planeten vår ble satt i syndere, men ingen vet den eksakte årsaken til dette fenomenet. Fortsatt.
Jupiters store røde flekk
Den store røde flekken på Jupiter, den femte planeten fra solen, har to uløste mysterier. Det første mysteriet har å gjøre med hvorfor denne gigantiske orkanen aldri ender? Det er så stort at minst to planeter på størrelse med vår jord kan passe inn i den.
“I følge gjeldende teorier burde den store røde flekken på Jupiter ha forsvunnet etter noen tiår. Denne orkanen har imidlertid pågått i flere århundrer, sier Pedram Hasanzade fra Harvard University.
Det er flere teorier som prøver å forklare dens så lange varighet. I følge en av disse teoriene absorberer en langvarig gigantisk orkan mindre nærliggende tornadoer og absorberer energien deres. Hasanzade selv foreslo en annen teori i 2013. Ifølge henne tillater bevegelse av vortexstrømmer av kalde gasser fra bunn til topp og varme gasser fra topp til bunn inne i denne gigantiske orkanen å gjenvinne noe av energien i sentrum. Og likevel løser ingen av de foreslåtte teoriene endelig problemet med denne gåten.
Det andre mysteriet med den store røde flekken er relatert til kilden til fargen. En teori antyder at den røde fargen er forårsaket av kjemiske elementer skjult av de synlige skyene til gassgiganten. Noen forskere hevder imidlertid at den oppadgående bevegelsen av kjemiske elementer ville være resultatet av en mer mettet rød fargetone av vortexen i alle høyder.
En av de siste hypotesene er at Jupiters store røde flekk er en slags "solbrenthet" i det øvre skylaget, mens de nedre lagene er hvite eller ganske gråaktige i fargen. Forskere som støtter denne teorien, tror at den røde fargen på virvelen dannes ved eksponering for ultrafiolett lys fra solen, og bryter gjennom ammoniakk-sammensetningen av gassen i Jupiters øvre atmosfære.
Titan vær
I likhet med jorden har Titan sine egne årstider. Titan er den eneste satellitten i vårt solsystem med en tett atmosfære. Hver sesong på Titan tilsvarer omtrent syv år på jorden (Titan, husker, er en satellitt av Saturn, som tar 29 jordår å bane solen).
Den siste sesongskiftet på Titan skjedde i 2009. På den nordlige halvkulen ga vinteren vei til våren, mens på den sørlige delen av satellitten viket sommeren til høsten. I mai 2012, i høstsesongen på den sørlige halvkule, tok imidlertid romfartøyet Cassini fotografier av en gigantisk polar vortex som dannet seg ved satellittens sørpol. Etter å ha sett disse fotografiene ble forskerne forvirret av det faktum at vortexen ble dannet 300 kilometer over overflaten av Titan. Årsaken til forvirringen var høyden og temperaturen i området der vortexen ble dannet - de var for høye.
Ved å analysere spektraldataene til sollysfargene som reflekteres av Titans atmosfære, var forskere i stand til å oppdage tegn på tilstedeværelsen av hydrogencyanidpartikler. Og dets tilstedeværelse kan igjen bety at hele ideen vår om Titan er fundamentalt feil. Tilstedeværelsen av hydrogencyanid skal indikere at satellittens øvre atmosfære skal være 100 grader Celsius kaldere enn tidligere antatt. Da sesongen endret seg, begynte atmosfæren på Titans sørlige halvkule å avkjøles raskere enn forventet.
Når sirkulasjonen av atmosfæren under sesongskiftet driver et enormt volum gass sørover, øker konsentrasjonen av hydrogencyanid og kjøler luften rundt. Å redusere eksponering for sollys i vintersesongen kjøler også den sørlige halvkulen mer. Forskere skal teste denne antagelsen, så vel som mange andre mysterier om Titan på dagen for sommersolverv, som vil skje på Saturn i 2017.
Ultraenergisk kosmisk strålingskilde
Kosmisk stråling er en høyenergistråling som ikke har blitt fullstendig studert av vitenskapen. Et av de viktigste mysteriene ved astrofysikk er hvor ultraenergisk kosmisk stråling kommer fra, og hvordan den kan inneholde så utrolig mye energi. Dette er de mest ladede partiklene som er kjent i vårt univers. Forskere kan bare observere deres bevegelse når de treffer de øvre lagene på planeten vår, og brister i enda mindre partikler og forårsaker en skarp puls av radiobølger som ikke varer mer enn noen få nanosekunder.
På jorden er det imidlertid umulig å spore hvor disse partiklene kommer fra. Området til den største detektoren for å oppdage disse partiklene på jorden er bare rundt 3000 kvadratkilometer, som er omtrent lik området for dvergstaten Luxembourg. Forskere planlegger å løse dette problemet ved å bygge "Square kilometers grid" (SKA) - et overfølsomt radiointerferometer, takket være at Månen (ja, vår naturlige satellitt) vil bli en ekte gigantisk kosmisk strålingsdetektor.
Rutenettet på kvadratkilometer vil bruke hele den synlige delen av månens overflate til å oppdage radiosignaler fra disse ultrahøyenergipartiklene. Takket være SKA planlegger forskere å registrere opptil 165 hendelser assosiert med ultrahøyenergipartikler, noe som selvfølgelig er mange ganger mer enn de klarer å gjøre nå.
"Kosmisk stråling av denne typen energi er så sjelden at du trenger å ha en utrolig stor detektor med deg som kan samle den nødvendige mengden informasjon du faktisk kan jobbe med," forklarer Dr. Justin Bray ved University of Southampton.
“Men størrelsen på månen dverger enhver annen partikkeldetektor som noen gang er bygget. Hvis vi lykkes, vil det være en bedre mulighet til å finne ut hvor disse partiklene kommer fra."
Venus radio stillhet
Venus har en varm, tett, overskyet atmosfære som skjuler overflaten fra synsfeltet. Inntil nå er den eneste måten å kartlegge overflaten på denne planeten på radar. Da Magellan-romfartøyet besøkte Venus for 20 år siden, ble forskere interessert i to mysterier på planeten som har vært uløst til nå.
Det første mysteriet er at jo høyere terrenget til planetens overflate er, desto bedre (“lysere”) reflekteres radiobølgene som er rettet mot overflaten. Noe lignende skjer her på jorden, men tar hensyn til synlig lys. Jo høyere vi går, jo lavere blir temperaturen. Jo høyere i fjellet, jo større og tykkere er snøhettene. En lignende effekt oppstår på Venus, hvis overflate vi ikke kan observere i synlig lys. Forskere mener at denne effekten er forårsaket av en prosess med kjemisk forvitring, som er avhengig av temperatur eller typen tungmetallutfelling, som fungerer som metallhetter som reflekterer radiosignaler.
Det andre mysteriet til Venus ligger i nærvær av radarhull på planetens overflate. Forskere ser svake refleksjoner i en høyde av 2400 meter, deretter et kraftig hopp i signalrefleksjoner når de stiger til 4500 meter. Fra 4700 meter er det imidlertid en kraftig økning i hull i signalrefleksjon. Noen ganger er det hundrevis av disse hullene. Signalene ser ut til å gå tomhet.
Blobs of light på Saturns F-ring
Sammenligning av data som nylig ble innhentet av Cassini-romfartøyet med informasjon innhentet av Voyager for 30 år siden, har forskere funnet en reduksjon i manifestasjonene av lyse klumper på Saturns F-ring (selv om det totale antallet klumper forblir uendret). Forskere har funnet ut at F-ringen kan endres. Samtidig gjør du det veldig raskt. Faktisk i flere dager.
"Denne observasjonen åpner et nytt mysterium for solsystemet vårt som absolutt er verdt å løse," sier Robert French fra SETI Institute i California.
Noen av Saturns ringer er laget av isbiter som har samme størrelse som store steinblokker. Planetens F-ring består imidlertid av ispartikler som ikke er større enn støvkorn. Av denne grunn omtaler forskere ofte F-ringen som en "støvring". Når du ser på denne ringen, vil du se en svak glød.
Noen ganger vil ispartikler nær ringen kombinere for å danne store iskuler - de små satellittene til Saturn. Når disse små satellittene kolliderer med mesteparten av F-ringen, skyver de ut partiklene som utgjør den. Som et resultat oppstår lyse bluss. Antallet av disse blussene er direkte relatert til antallet av disse små satellittene. I det minste sier det en av teoriene.
I følge en annen teori ble F-ringen til Saturn dannet relativt nylig. Og den ble dannet som et resultat av ødeleggelsen av planetens større issatellitter. I dette tilfellet skyldes endringer i F-ringen utviklingen. Forskere har ennå ikke bestemt hvilken teori som ligner mer på sannheten. Flere observasjoner av planetens F-ring er nødvendig.
Imaginære geysirer i Europa
På slutten av 2013 kunngjorde forskere at Hubble-romteleskopet hadde oppdaget geysirer som sprengte seg ut i en høyde på 200 kilometer på overflaten av Sydpolen i Europa, den iskalde månen til Jupiter. Uventet for vitenskap er søket etter utenomjordisk liv potensielt lettere. Tross alt kan en orbitalsonde fly gjennom disse geysirene og samle prøver av Europas havsammensetning for å se etter tegn på liv uten å måtte lande på en isete overflate.
Imidlertid viste ytterligere observasjoner av Europa ingen bevis for vanndamp. Reanalyse av tidligere innsamlede data spurte generelt om det var noen geysirer i det hele tatt. Noen forskere påpeker også at Hubble ikke fant noen geysirer mens de utforsket Europa i oktober 1999 og november 2012.
"Oppdagelsen" av geysirer i Europa viste seg å være et virkelig mysterium. NASAs luftfartsbyrå planlegger å sende en robotsonde til Jupiters satellitt, hvis oppgave vil være å forstå virkeligheten eller uvirkeligheten av observasjon.
Metan på Mars
Siden oppholdet på den røde planeten har Curiosity-roveren ikke lagt merke til tegn på metan på Mars, men 8 måneder etter at den landet, ble forskere overrasket over hva roveren registrerte med sine følsomme sensorer. På jorden produseres mer enn 90 prosent av metanet i atmosfæren av levende ting. Det er av denne grunn at forskere i det hele tatt bestemte seg for å finne ut hvor metan kunne ha kommet fra på Mars og hva som kunne forårsake uventet frigjøring i atmosfæren til den røde planeten.
I følge alle de samme forskerne er det flere mulige årsaker til dette. En av dem kan for eksempel være tilstedeværelsen av metanproduserende bakterier eller metanogener på planeten. En annen sannsynlig årsak er hydrogenrike meteoritter, som tidvis trenger inn i Mars-atmosfæren og faktisk er en slags organiske bomber som frigjør metan når de varmes opp til ekstreme temperaturer av ultrafiolett stråling fra solen. Det er mange teorier i denne saken, og den ene er vakrere enn den andre.
Det andre mysteriet til Mars er at metan ikke bare dukker opp, men også forsvinner. Da Mars-sonden ikke oppdaget tegn på metan etter at den først ble oppdaget der, var forskerne forvirret. I følge vitenskapen kan metan ikke forsvinne fra planeten på bare noen få år. Nedbrytningen av dette kjemikaliet fra atmosfæren vil ta omtrent 300 år. Derfor oppstod et spørsmål før forskere: ble metan faktisk oppdaget på Mars?
Imidlertid er noen av metanutslippene faktisk bekreftet. Når det gjelder hvor han gikk videre: kanskje marsvindene kjører stadig metanmolekyler vekk fra de følsomme sensorene til nysgjerrigheten? Likevel forklarer dette ikke på noen måte visse observasjoner av en romføler i bane.
Livet på Ceres
NASAs Dawn space exploration vehicle har hastverk med å møte Ceres, en dvergplanet som ligger i vårt solsystem. Romsonden skal ankomme i mars 2015. Nesten alt vi vet om Ceres er fortsatt et mysterium for forskere. I motsetning til protoplaneten Vesta, som Dawn besøkte på vei til Ceres, er det ingen historier om meteoritter eller kometer knyttet til Ceres som kan forme strukturen.
Og mens Vesta forblir en veldig tørr asteroide, antas Ceres å være sammensatt av bergarter og is og kan inneholde et flytende hav av vann under ishetten. Forskere antyder at vann i en eller annen form utgjør 40 prosent av sammensetningen. I følge vitenskapen er Ceres den andre planeten (etter jorden) eller andre kosmiske legemer som inneholder så store vannreserver i vårt solsystem. Det er sant at forskere ennå ikke har klart å finne ut det nøyaktige volumet av vann. Kanskje Dawn-romfartøyet vil bidra til å løse dette spørsmålet, samt svare på spørsmålet om hvorfor Ceres er så forskjellig fra Vesta.
Begge dvergplanetene kan inneholde viktig informasjon om livet på jorden. Og Ceres i denne forbindelse er den mest mystiske. Kan denne protoplaneten støtte livet? Så vidt forskere vet, er det tre komponenter som er nødvendige for livet: en energikilde, flytende vann og kjemiske byggesteiner som karbon. I tillegg til at vann kan være til stede i et stort volum på Ceres, inkludert i flytende form, er Ceres selv nær nok til solen til å motta tilstrekkelig mengde solvarme. Det er ennå ikke kjent for vitenskapen om dvergplaneten har sin egen indre varmekilde. Det er heller ikke kjent noe om livets nødvendige byggesteiner. La oss håpe at Dawn-romoppdraget kan svare på alle disse spørsmålene.
NIKOLAY KHIZHNYAK
