Visi kažkuriuo metu galvojome, kas slepia mūsų Saulės sistemą. Juk aštuonios planetos (plius Plutonas ir visos tie kiti nykštukinės planetos), skriejančios orbitoje per labai mažą heliosferos tūrį (erdvės tūrį, kuriame dominuoja Saulės įtaka), kas vyksta likusiame tūryje, kurį vadiname savo namais? Kai stumiame daugiau robotų į kosmosą, tobuliname savo stebėjimo galimybes ir pradedame patirti erdvę sau, mes vis daugiau sužinome apie tai, iš kur esame kilę ir kaip išsivystė planetos. Bet net ir turėdami naujų žinių, mes būtume naivūs galvodami, kad turime visus atsakymus, todėl dar daug ką reikia atskleisti. Taigi, asmeniniu požiūriu, ką aš laikyčiau didžiausiomis paslaptimis mūsų Saulės sistemoje? Na, aš jums pasakysiu mano Dešimtuko mėgstamiausių iš kai kurių labiau nerimą keliančių klaidų, kurias mums iškėlė mūsų Saulės sistema. Taigi, kad rutulys riedėtų, pradėsiu nuo vidurio, su saule. (Nei vienas iš šių dalykų negali būti paaiškintas tamsiąja materija, jei jums būtų įdomu ... iš tikrųjų gali, bet tik šiek tiek…)
10. Saulės stulpo temperatūros neatitikimas
Kodėl Saulės pietų ašigalis yra vėsesnis nei šiaurės ašigalis? 17 metų saulės zondas „Ulysses“ mums suteikė precedento neturintį Saulės vaizdą. Po to, kai 1990 m. Jis buvo paleistas kosminių maršrutų atradimo maršrute, beatodairiškas tyrinėtojas leidosi į neįprastą kelionę per Saulės sistemą. Naudodamas Jupiterį gravitaciniam stropui, Ulisas buvo išmestas iš užtemimo plokštumos, kad galėtų praeiti per Saulės poliarinėje orbitoje (erdvėlaivis ir planetos paprastai orbita aplink Saulės pusiaują). Čia beveik du dešimtmečius zondas važiavo beprecedentis savo vietoje saulės vėjo stebėjimai ir atskleidžia tikrąją to, kas vyksta mūsų žvaigždės poliuose, prigimtį. Deja, Ulisas miršta nuo senatvės, o misija iš tikrųjų baigėsi liepos 1 d. (Nors kai kurie ryšiai su amatininkais išlieka).
Tačiau stebint neatrastus Saulės regionus, gali kilti nerimą keliančių rezultatų. Vienas iš tokių paslaptingų rezultatų yra tai, kad Pietų Saulės ašigalis yra 80 000 Kelvinų šaltesnis nei Šiaurės ašigalis. Mokslininkus supainiojo šis neatitikimas, nes atrodo, kad poveikis nepriklauso nuo Saulės magnetinio poliškumo (kuris kas 11 metų pasuka magnetinę šiaurę į magnetinę pietus). Ulisas sugebėjo įvertinti saulės temperatūrą, imdamas saulės spindulių vėjo jonus 300 milijonų km atstumu nuo šiaurės ir pietų polių. Matuojant deguonies jonų santykį (O6+/ O7+), buvo galima išmatuoti plazmos būklę vainikinės skylės centre.
Tai išlieka atviras klausimas ir vienintelis paaiškinimas, kurį saulės fizikai šiuo metu gali sugalvoti, yra galimybė, kad saulės struktūra poliariniuose regionuose tam tikru būdu skiriasi. Gaila, kad Ulisas nupurškė dulkes. Tai galėtume padaryti su poliariniu orbiteriu, kad gautume daugiau rezultatų (žr. Uliso kosminis laivas mirė dėl natūralių priežasčių).
9. Marso slėpiniai
Kodėl Marso pusrutuliai yra tokie radikalūs? Tai yra viena paslaptis, kuri daugelį metų nuvylė mokslininkus. Marso šiauriniame pusrutulyje vyrauja mažai savybių turinčios žemumos, o pietiniame pusrutulyje yra kalnų grandinės, sukuriančios plačias aukštumas. Labai anksti tyrinėjant Marsą buvo išmesta teorija, kad planetą smogė kažkas labai didelio (tokiu būdu sukuriant plačias žemumas arba didžiulį smūgio baseiną). Visų pirma taip buvo todėl, kad žemumose nebuvo smūgio kraterio geografijos. Pirmiausia nėra kraterio „ratlankio“. Be to, smūgio zona nėra apskrito formos. Visa tai nurodė kažkokį kitą paaiškinimą. Tačiau „Caltech“ erelio akių tyrinėtojai neseniai peržiūrėjo smogtuvo teoriją ir apskaičiavo, kad didžiulė uola, kurios skersmuo nuo 1600 iki 2700 km gali sukurti šiaurinio pusrutulio žemumas (žr Du Marso veidai paaiškinti).
Premijos paslaptis: Ar egzistuoja Marso prakeikimas? Remiantis daugybe parodymų, interneto svetainėse ir knygose yra kažkas (beveik paranormalus), valgantys (arba sugadinantys) mūsų robotų Marso tyrinėtojus. Jei pažiūrėtumėte į statistiką, jums būtų atleista, kad esate šiek tiek sukrėstas: Beveik du trečdaliai visų Marso misijų žlugo. Susprogdintos Rusijos Marso raketos, JAV palydovai mirė skrydžio viduryje, Didžiosios Britanijos lėktuvai pažymėjo Raudonosios planetos peizažą; jokia Marso misija nėra apsaugota nuo „Marso trikampio“. Taigi ar ten yra „Galaktinis šturmas“, kuris jaudina mūsų „robotus“? Nors tai gali būti patrauklu kai kuriems iš prietaringų žmonių, dauguma erdvėlaivių prarado dėl to Marso prakeikimas daugiausia dėl didelių nuostolių per novatoriškas misijas į Marsą. Naujausias nuostolių lygis yra palyginamas su nuostoliais, patirtais tyrinėjant kitas Saulės sistemos planetas. Nors sėkmei gali tekti nedaug įtakos, ši paslaptis yra labiau prietaras nei išmatuojamas dalykas (žr „Marso prakeikimas“: kodėl nepavyko tiek daug misijų?).
8. Tunguskos renginys
Kas sukėlė Tunguskos smūgį? Pamirškite „Fox Mulder“ pakeliauti po Rusijos miškus, tai nėra „X-Files“ epizodas. 1908 m. Saulės sistema išmetė kažkas pas mus ... bet mes nežinome, ką. Tai buvo nuolatinė paslaptis nuo tada, kai akies liudininkai aprašė ryškią blykstę (kurią buvo galima pamatyti šimtus mylių) virš Podkamennaya Tunguska upės Rusijoje. Tyrimo metu buvo sunaikinta didžiulė teritorija; maždaug 80 milijonų medžių buvo nukirsta kaip degtukų lazdelės, o daugiau nei 2000 kvadratinių kilometrų plotas buvo išlygintas. Bet kraterio nebuvo. Kas nukrito iš dangaus?
Ši paslaptis vis dar yra atviras atvejis, nors tyrinėtojai imasi lažybų dėl tam tikros formos „oro sprogimo“, kai į atmosferą patekusi kometa ar meteoritas sprogo virš žemės. Neseniai atliktas kosminis kriminalistinis tyrimas peržvelgė galimo asteroido fragmento žingsnius tikėdamasis rasti jo kilmę ir galbūt net surasti pradinį asteroidą. Jie turi savo įtariamuosius, tačiau intriguojantis dalykas yra tas, kad aplink smūgio vietą beveik nėra meteorito įrodymų. Kol kas atrodo, kad tam nėra daug paaiškinimų, tačiau nemanau, kad Mulderį ir Scully reikia įtraukti (žr. Tunguskos meteoroido pusbroliai rasti?).
7. Urano pakreipimas
Kodėl Uranas sukasi ant šono? Keista planeta yra Uranas. Nors visų kitų Saulės sistemos planetų sukimosi ašis yra nukreipta „aukštyn“ nuo ekliptikos plokštumos, Uranas guli ant šono, o ašinis ašis yra 98 laipsnių. Tai reiškia, kad labai ilgą laiką (42 metus vienu metu) jo šiaurinis arba pietinis ašigalis nukreiptas tiesiai į Saulę. Dauguma planetų sukasi „programuojamai“; visos planetos sukasi prieš laikrodžio rodyklę, žiūrint iš aukščiau Saulės sistemos (t. y. virš Žemės šiaurės ašigalio). Tačiau Venera veikia visiškai priešingai, ji turi pasisukimą atgal, todėl teorija rodo, kad ji dėl didelio smūgio buvo paleista ne ašies pradžioje. Taip atsitiko ir su Uranu? Ar tai nukentėjo nuo masyvaus kūno?
Kai kurie mokslininkai mano, kad Uranas buvo kosminio smūgio auka, tačiau kiti mano, kad gali būti ir elegantiškesnis būdas apibūdinti keistą dujų milžino konfigūraciją. Ankstyvoje Saulės sistemos evoliucijoje astrofizikai vykdė modeliavimą, parodantį Jupiterio ir Saturno orbitinę konfigūraciją, kuris galėjo būti įveikęs 1: 2 orbitos rezonansą. Šiuo planetų sujudimo laikotarpiu jungtinė Jupiterio ir Saturno gravitacinė įtaka orbitos impulsą perleido mažesniam dujų milžinui Uranui, nustumdama jį už ašies. Reikia atlikti daugiau tyrimų, norint išsiaiškinti, ar didesnė tikimybė, kad žemės dydžio uola paveikė Uraną, ar kalti Jupiteris ir Saturnas.
6. Titano atmosfera
Kodėl „Titan“ atmosfera? Titanas, vienas iš Saturno mėnulių, yra tik mėnulis Saulės sistemoje su reikšminga atmosfera. Tai yra antras pagal dydį Saulės sistemos mėnulis (antras tik Jupiterio mėnuliui Ganymede) ir maždaug 80% masyvesnis už Žemės Mėnulį. Nors jis yra mažas, palyginti su antžeminiais standartais, jis yra panašesnis į Žemę, nei mes jį vertiname. Marsas ir Venera dažnai minimi kaip broliai ir seserys, tačiau jų atmosfera yra atitinkamai 100 kartų plonesnė ir 100 kartų storesnė. Titano atmosfera, kita vertus, yra tik pusantro karto storesnė nei Žemės, be to, ją daugiausia sudaro azotas. Azotas dominuoja Žemės atmosferoje (esant 80% sudėties), o Titano atmosferoje (95% sudėties). Bet iš kur atsirado visas šis azotas? Kaip ir žemėje, tai yra paslaptis.
Titanas yra toks įdomus mėnulis ir greitai tampa svarbiausiu gyvenimo paieškos tikslu. Jo ne tik tiršta atmosfera, bet ir jo paviršius yra užpildytas angliavandeniliais, kurie, kaip manoma, yra užpildyti „tholinais“ ar prebiotinėmis cheminėmis medžiagomis. Prie to pridėkite elektrinį aktyvumą Titano atmosferoje ir turime neįtikėtiną mėnulį, turintį didžiulį gyvybės potencialą vystytis. Tačiau iš kur kilo jos atmosfera ... mes tiesiog nežinome.
5. Saulės vainikėlių šildymas
Kodėl saulės atmosfera yra karštesnė už saulės paviršių? Dabar tai yra klausimas, kuris saulės fizikams kėlė daugiau nei pusę amžiaus. Ankstyvieji spektroskopiniai Saulės vainikėlio stebėjimai parodė, kad kažkas glumina: Saulės atmosfera yra tokia karščiau nei fotosferoje. Tiesą sakant, jis yra toks karštas, kad yra palyginamas su temperatūra, esančia Saulės šerdyje. Bet kaip tai gali atsitikti? Įjungus lemputę, oras, supantis stiklinę lemputę, nebus šiltesnis nei pats stiklas; artėjant prie šilumos šaltinio, jis tampa šiltesnis, o ne vėsesnis. Tačiau būtent tai daro Saulė, saulės fotoferos temperatūra yra apie 6000 Kelvinų, tuo tarpu plazmos plazma yra tik keli tūkstančiai kilometrų virš fotosferos. 1 milijonas Kelvino. Kaip jūs galite pasakyti, atrodo, kad pažeidžiami visi fizikos įstatymai.
Tačiau saulės fizikai palaipsniui užbaigia klausimus, kurie gali sukelti šį paslaptingą vainikinių pašildymą. Tobulėjant stebėjimo metodams ir tobulėjant teoriniams modeliams, saulės atmosferą galima ištirti nuodugniau nei bet kada anksčiau. Dabar manoma, kad vainikinių pašildymo mechanizmas gali būti Saulės atmosferoje esančių magnetinių efektų derinys. Yra du pagrindiniai kandidatai į šildymą vainikiniais vainikėliais: kaitinimas nanospinduliais ir bangų kaitinimas. Aš visada buvau didžiulis bangų kaitinimo teorijų šalininkas (nemaža dalis mano tyrimų buvo skirta magnetohidrodinaminių bangų sąveikos išilgai vainikinių lazdelių modeliavimui), tačiau yra tvirtų įrodymų, kad nanospinduliai taip pat daro įtaką vainikinių šilumai, galbūt dirbdami kartu su banga. šildymas.
Nors mes esame gana tikri, kad gali būti atsakingas už bangų kaitinimą ir (arba) nanospindulius, kol mes negalėsime įstatyti zondo giliai į saulės vainikėlį (kuris šiuo metu planuojamas vykdant „Solar Probe“ misiją), savo vietoje vainikinės aplinkos matavimus, mes tikrai to nesužinosime ką šildo vainikėlį (žr Šiltos koronalinės kilpos gali užfiksuoti karštosios saulės atmosferą).
4. Kometos dulkės
Kaip dulkės, susidariusios esant aukštai temperatūrai, atsirado užšalusiose kometose? Kometos yra lediniai, dulkėti Saulės sistemos klajokliai. Manoma, kad jie evoliucionavo atokiausiose kosmoso vietose, Kuiperio juostoje (aplink Plutono orbitą) arba paslaptingame regione, vadinamame Oorto debesiu, šie kūnai retkarčiais susitrenkia ir patenka į silpną Saulės gravitacinį trauką. Kai jie patenka link vidinės Saulės sistemos, saulės šiluma ledus išgaruos, sudarydama kometinę uodegą, vadinamą koma. Daugelis kometų patenka tiesiai į Saulę, tačiau kitoms labiau pasiseka, jos saulė skrieja per trumpalaikę (jei atsirado iš Kuiperio juostos) arba ilgą (jei jos kilo iš Oorto debesies) periodą.
Dulkių, surinktų NASA 2004 m. „Stardust“ misijoje į „Comet Wild-2“, metu buvo rastas kažkas keisto. Dulkių grūdeliai iš šio užšalusio kūno buvo suformuoti aukštoje temperatūroje. Manoma, kad „Comet Wild-2“ kilo iš Kuiperio juostos ir išsivystė joje, taigi kaip šie mažyčiai mėginiai galėtų būti suformuoti aplinkoje, kurios temperatūra viršija 1000 kelvinų?
Saulės sistema išsivystė iš ūkų prieš maždaug 4,6 milijardo metų ir, atvėsus, sudarė didelį kaupimosi diską. Iš „Wild-2“ paimti mėginiai galėjo būti suformuoti tik centriniame akidiacinio disko regione, netoli jaunosios Saulės, ir kažkas juos gabeno į Saulės sistemos tolimus kraštus, galų gale pasibaigiant Kuiperio juostoje. Bet koks mechanizmas galėtų tai padaryti? Mes nesame tikri (žr Kometos dulkės yra labai panašios į asteroidus).
3. Kuiperio uola
Kodėl staiga baigiasi Kuiperio juosta? Kuiperio juosta yra didžiulis Saulės sistemos regionas, formuojantis žiedą aplink Saulę, tiesiai už Neptūno orbitos. Panašiai kaip asteroido diržas tarp Marso ir Jupiterio, Kuiperio juostoje yra milijonai mažų uolėtų ir metalinių kūnų, tačiau jis yra 200 kartų masyvesnis. Jame taip pat yra didelis kiekis vandens, metano ir amoniako ledų, iš čia kilusių kometinių branduolių sudedamųjų dalių (žr. 4 aukščiau). Kuiperio diržas taip pat žinomas dėl savo nykštukinės planetos gyventojo Plutono ir (visai neseniai) kolegos Plutono „Makemake“.
Kuiperio juosta jau yra gana neištyrinėtas Saulės sistemos regionas (nekantriai laukiame, kol NASA „New Horizons Pluto“ misija atvyks ten 2015 m.), Tačiau jis jau mestavo dėlionės. Kuiperio juostos objektų (KBO) populiacija staiga sumažėja 50 AU atstumu nuo saulės. Tai gana keista, nes teoriniai modeliai numato padidinti KBO skaičiumi po šio taško. Nukritimas yra toks dramatiškas, kad ši savybė buvo praminėta „Kuiperio uola“.
Šiuo metu mes negalime paaiškinti Kuiperio uolos, tačiau yra keletas teorijų. Viena idėja yra ta, kad iš tikrųjų yra daug KBO, viršijančių 50 AU, tiesiog tai, kad jie dėl kažkokių priežasčių nėra priversti formuoti didesnių objektų (todėl jų negalima pastebėti). Kita prieštaringai vertinama idėja yra tai, kad KBO, esančius už Kuiperio uolos ribų, sunaikino planetinis kūnas, galbūt Žemės ar Marso dydžio. Daugelis astronomų prieštarauja šiam teiginiui, kad trūksta stebimų įrodymų, jog kažkas, kas dideliu orbitoje skrieja už Kuiperio juostos. Tačiau ši planetų teorija buvo labai naudinga pasmerktiesiems, teikiantiems išeiviją, ir pateikė nemandagius „įrodymus“ apie Nibiru arba „Planetos X“ egzistavimą. Jei ten yra planeta, ji tikrai yra ne „Gaunamas paštas“ ir tikrai yra ne atvykę į mūsų duris 2012 m.
Taigi, trumpai tariant, mes nežinome, kodėl Kuiperio uola egzistuoja ...
2. Pionierių anomalija
Kodėl „Pioneer“ zondai nutolę nuo trasos? Dabar tai kelia nerimą astrofizikams ir turbūt yra pats sunkiausias atsakymas į Saulės sistemos stebėjimus. „Pioneer 10“ ir „11“ buvo paleisti dar 1972 ir 1973 m., Siekiant ištirti Saulės sistemos išorinius takus. Pakeliui NASA mokslininkai pastebėjo, kad abu zondai patiria kažką gana keisto; jie patyrė netikėtą Saulės palatos pagreitį, atstumdami juos nuo trasos. Nors pagal astronominius standartus šis nuokrypis nebuvo milžiniškas (386 000 km nuskriejo po 10 milijardų km kelionės), tai buvo tas pats nuokrypis ir astrofizikai nesėkmingai aiškina, kas vyksta.
Viena pagrindinė teorija įtaria, kad nevienoda infraraudonoji spinduliuotė aplink zondo kėbulą (iš radioaktyviojo plutonio izotopo, esančio jo radioizotopų termoelektriniuose generatoriuose) gali skleisti fotonus, pageidautina vienoje pusėje, darant nedidelį postūmį Saulės link. Kitos teorijos yra šiek tiek egzotiškesnės. Galbūt Einšteino bendrąjį reliatyvumą reikia modifikuoti, kad būtų galima ilgai pereiti į gilųjį kosmosą? O gal tamsiosios medžiagos turi reikšmės ir daro „Pioneer“ erdvėlaivį lėtesnį?
Kol kas tik 30% nuokrypio gali būti priskirta prie nevienodos šilumos paskirstymo teorijos, o mokslininkams sunku rasti akivaizdų atsakymą (žr. Pionierių anomalija: nukrypimas nuo Einšteino gravitacijos?).
1. Oorto debesis
Kaip mes žinome, kad „Oort Cloud“ netgi egzistuoja? Kalbant apie Saulės sistemos paslaptis, „Pioneer“ anomalija yra sunkus poelgis, tačiau Oorto debesis (mano požiūriu) yra pati didžiausia paslaptis. Kodėl? Mes niekada to nematėme, tai hipotetinis erdvės regionas.
Bent jau naudojant Kuiperio juostą galime stebėti didelius KBO ir žinoti, kur jis yra, tačiau Oorto debesis yra per toli (jei jis ten tikrai yra). Pirma, prognozuojama, kad Oorto debesis bus daugiau nei 50 000 AS nuo Saulės (tai nutolę beveik prieš metus), todėl tai sudaro apie 25% kelio link artimiausio mūsų kaimyno žvaigždžių „Proxima Centauri“. Todėl Oorto debesis yra labai toli. Išoriniai Oorto debesies plotai yra beveik Saulės sistemos kraštas, ir tokiu atstumu milijardai Oorto debesies objektų yra labai laisvai sujungti gravitaciniu ryšiu su Saule. Todėl jiems gali daryti didelę įtaką kitų artimų žvaigždžių praėjimas. Manoma, kad „Oort Cloud“ skilimas gali lemti, kad apledėję kūnai periodiškai krenta į vidų, sukurdami ilgalaikes kometas (tokias kaip Halley kometa).
Tiesą sakant, tai yra vienintelė priežastis, kodėl astronomai mano, kad Oorto debesis egzistuoja. Tai yra ilgą laiką apledėjusių kometų, turinčių labai ekscentriškas orbitas, skleidžiančių regionus iš užtemimo plokštumos, šaltinis. Tai taip pat rodo, kad debesis supa Saulės sistemą ir neapsiriboja diržu aplink ekliptiką.
Taigi atrodo, kad Oorto debesis yra ten, bet mes negalime jo tiesiogiai stebėti. Mano knygose tai yra didžiausia paslaptis atokiausiame Saulės sistemos regione ...
