În ciuda faptului că omenirea, datorită celor mai puternice telescoape și a numeroaselor misiuni spațiale, a învățat o mulțime de lucruri interesante despre sistemul nostru solar, există încă multe întrebări și mistere care îi descurcă chiar și pe cei mai remarcabili oameni de știință ai timpului nostru. Și cu cât studiem mai mult spațiul, cu atât ne prezintă mai multe enigme. Vă oferim să vă familiarizați cu cele mai interesante zece mistere ale sistemului nostru solar, pe care nici cele mai bune minți ale planetei noastre nu au putut încă să le rezolve.
Scut invizibil care înconjoară Pământul
În 1958, James Van Allen de la Universitatea din Iowa a descoperit o pereche de inele de radiații care înconjoară planeta noastră la o altitudine de 40.000 de kilometri și constau din electroni și protoni cu energie mare. Câmpul magnetic al Pământului păstrează aceste inele în jurul planetei noastre. Observarea inelelor a arătat că acestea se contractă sau se extind sub influența energiei emise de rachete asupra Soarelui.
În 2013, Daniel Baker de la Universitatea din Colorado a descoperit o a treia structură între inelele de radiații interioare și exterioare ale lui Van Allen. Baker s-a referit la această structură ca un „inel de stocare” care acționează ca un scut invizibil în expansiune și contractare care blochează efectele „electronilor mortali”. Acești electroni, situați la o altitudine de 16.000 de kilometri, pot fi fatali nu numai pentru oamenii din spațiu, ci și pentru diverse echipamente ale sateliților spațiali.
La o altitudine de puțin peste 11.000 de kilometri deasupra suprafeței planetei, se formează granița inelului interior, al cărui contur exterior blochează electronii și îi împiedică să pătrundă mai adânc în atmosfera noastră.
„Acești electroni par să se ciocnească de un perete de sticlă. Ceva creează un fel de câmp de forță în jurul planetei noastre, pe care l-am putut vedea în diferite filme de science fiction. Este un fenomen incredibil de misterios”, spune Baker.
Video promotional:
Oamenii de știință au dezvoltat mai multe teorii care într-un fel sau altul ar putea explica parțial esența acestui scut invizibil. Cu toate acestea, niciuna dintre aceste teorii nu este definitivă și confirmată.
Anomalii de accelerare
Pentru a trimite nave spațiale în limitele sistemului nostru solar, oamenii de știință folosesc manevre gravitaționale speciale, folosind energia gravitațională a planetei noastre sau a lunii pentru a accelera. Cu toate acestea, oamenii de știință, după cum se dovedește, nu sunt întotdeauna capabili să calculeze cu precizie viteza de accelerație a navei spațiale în timpul unor astfel de manevre. Uneori se întâmplă ca viteza calculată să nu se potrivească cu cea anunțată anterior. Astfel de neconcordanțe sunt numite „accelerare anormală”.
Acum oamenii de știință au capacitatea de a calcula doar diferența exactă de viteză atunci când accelerează datorită energiei gravitaționale a Pământului. Cu toate acestea, chiar și în acest caz, apar evenimente neprevăzute, cum s-a întâmplat, de exemplu, cu sonda NASA „Cassini” în 1999, a cărei viteză de zbor din cauza unor circumstanțe necunoscute a fost redusă cu 2 milimetri pe secundă. Un alt caz a avut loc în 1998, când nava spațială NEAR a aceleiași NASA a primit o accelerare inexplicabilă cu 13 milimetri pe secundă mai mare decât calculele anunțate anterior.
„Aceste diferențe inexplicabile în ceea ce privește viteza calculată și cea reală nu joacă un rol semnificativ în schimbarea traiectoriei de zbor a navei spațiale”, spune Louis Acedo Rodriguez, fizician la Universitatea Politehnică din Valencia.
„Deși aceste diferențe anormale sunt mai puțin frecvente, având în vedere toate riscurile, este foarte important să știm ce le cauzează.”
Oamenii de știință au oferit la un moment dat diverse teorii despre ce ar putea provoca aceste anomalii. Atât radiația solară, cât și materia întunecată captată de gravitația planetei noastre au fost puse în culpă, dar nimeni nu știe exact cauza acestui fenomen. Încă.
Marea pată roșie a lui Jupiter
Marea pată roșie de pe Jupiter, a cincea planetă de la Soare, are două mistere nerezolvate. Primul mister are legătură cu motivul pentru care acest uragan uriaș nu se termină niciodată? Este atât de imens încât cel puțin două planete de dimensiunea Pământului nostru ar putea încapea în interiorul său.
„Conform teoriilor actuale, marea pată roșie de pe Jupiter ar fi trebuit să dispară după câteva decenii. Cu toate acestea, acest uragan se întâmplă de câteva secole”, spune Pedram Hasanzade de la Universitatea Harvard.
Există mai multe teorii care încearcă să explice durata sa atât de lungă. Potrivit uneia dintre aceste teorii, un uragan uriaș de lungă durată absoarbe tornadele mai mici din apropiere, absorbindu-le energia. Însuși Hasanzade a propus o altă teorie în 2013. Potrivit ei, mișcarea fluxurilor vortex de gaze reci de jos în sus și gaze fierbinți de sus în jos în interiorul acestui uragan uriaș permite să restabilească o parte din energia din centrul său. Și totuși, niciuna dintre teoriile propuse nu rezolvă în mod concludent problema acestei enigme.
Al doilea mister al marii pete roșii este legat de sursa culorii sale. O teorie sugerează că culoarea roșie este cauzată de elemente chimice ascunse de norii vizibili ai gigantului gazos. Cu toate acestea, unii oameni de știință susțin că mișcarea ascendentă a elementelor chimice ar fi rezultatul unei nuanțe roșii mai saturate ale vortexului la toate înălțimile.
Una dintre cele mai recente ipoteze este că marea pata roșie a lui Jupiter este un fel de „arsură solară” a stratului superior de nori, în timp ce straturile inferioare sunt albe sau mai degrabă cenușii. Oamenii de știință care susțin această teorie consideră că culoarea roșie a vortexului se datorează influenței luminii ultraviolete de la Soare, spargând compoziția amoniacală a gazului din straturile superioare ale atmosferei lui Jupiter.
Vremea Titan
La fel ca Pământul, Titan are propriile anotimpuri. Titan este singurul satelit din sistemul nostru solar cu o atmosferă densă. Fiecare anotimp pe Titan este egal cu aproximativ șapte ani pe Pământ (Titan, reamintim, este un satelit al lui Saturn, care durează 29 de ani pe Pământ pentru a orbita Soarele).
Ultima schimbare de sezon pe Titan a avut loc în 2009. În emisfera sa nordică, iarna a dat loc primăverii, în timp ce în partea de sud a satelitului, vara a cedat locul toamnei. Cu toate acestea, în mai 2012, în timpul sezonului de toamnă în emisfera sudică, nava spațială Cassini a capturat fotografii ale unui vortex polar gigant care se forma la polul sud al satelitului. După ce au văzut aceste fotografii, oamenii de știință au fost uimiți de faptul că vârtejul se forma la 300 de kilometri deasupra suprafeței lui Titan. Motivul confuziei a fost înălțimea și temperatura zonei în care s-a format acest vârtej - erau prea mari.
Analizând datele spectrale ale culorilor soarelui reflectate de atmosfera lui Titan, oamenii de știință au reușit să detecteze semne ale particulelor de cianură de hidrogen. Și prezența sa, la rândul său, ar putea însemna că întreaga noastră idee despre Titan este fundamental greșită. Prezența cianurii de hidrogen ar trebui să indice că atmosfera superioară a satelitului ar trebui să fie cu 100 de grade Celsius mai rece decât se credea anterior. Odată cu schimbarea sezonului, atmosfera din emisfera sudică a lui Titan a început să se răcească mai repede decât se aștepta.
Pe măsură ce circulația atmosferei în timpul schimbării anotimpului conduce un volum imens de gaz spre sud, concentrația de cianură de hidrogen crește și răcește aerul înconjurător. Reducerea expunerii la lumina soarelui în timpul sezonului de iarnă, de asemenea, răcorește mai mult emisfera sudică. Oamenii de știință vor testa această presupunere, precum și multe alte mistere ale lui Titan în ziua solstițiului de vară, care va avea loc pe Saturn în 2017.
Sursa de radiație cosmică ultraenergetică
Radiația cosmică este o radiație cu energie ridicată care nu a fost studiată pe deplin de știință. Unul dintre principalele mistere ale astrofizicii este de unde provin radiațiile cosmice ultraenergetice și cum poate conține o cantitate atât de incredibilă de energie. Acestea sunt cele mai încărcate particule cunoscute în universul nostru. Oamenii de știință își pot observa mișcarea doar atunci când lovesc straturile superioare ale planetei noastre, izbucnind în particule și mai mici și provocând un puls ascuțit al undelor radio care nu durează mai mult de câteva nanosecunde.
Cu toate acestea, pe Pământ, este imposibil de trasat de unde provin aceste particule. Suprafața celui mai mare detector pentru detectarea acestor particule de pe Pământ este de doar aproximativ 3.000 de kilometri pătrați, ceea ce este aproximativ egal cu aria statului pitic Luxemburg. Oamenii de știință intenționează să rezolve această problemă construind „rețeaua de kilometri pătrați” (SKA) - un interferometru radio supersensibil, datorită căruia Luna (da, satelitul nostru natural) se va transforma într-un adevărat detector de radiații cosmice gigant.
Rețeaua de kilometri pătrați va utiliza întreaga porțiune vizibilă a suprafeței lunii pentru a detecta semnale radio de la aceste particule cu energie ultra-mare. Datorită SKA, oamenii de știință intenționează să înregistreze până la 165 de evenimente asociate cu particule cu energie ultra-mare, ceea ce, desigur, este de multe ori mai mult decât sunt capabili să facă acum.
„Radiația cosmică a acestui tip de energie este atât de rară încât trebuie să aveți la dispoziție un detector incredibil de imens care să poată colecta cantitatea necesară de informații cu care puteți lucra efectiv”, explică dr. Justin Bray de la Universitatea din Southampton.
„Dar dimensiunea lunii este mai mică decât orice alt detector de particule construit vreodată. Dacă vom reuși, atunci va exista o oportunitate mai bună de a afla de unde provin aceste particule.
Tăcerea radio Venus
Venus are o atmosferă fierbinte, densă și tulbure care își ascunde suprafața de linia vizuală. Până acum, singura modalitate de a cartografia suprafața acestei planete este prin radar. Când nava spațială Magellan a vizitat Venus în urmă cu 20 de ani, oamenii de știință au devenit interesați de două mistere ale planetei care au rămas nerezolvate până acum.
Primul mister este că cu cât terenul suprafeței planetei este mai înalt, cu atât sunt mai bune („mai luminoase”) undele radio direcționate către suprafață sunt reflectate. Ceva similar se întâmplă aici pe Pământ, dar ținând cont de lumina vizibilă. Cu cât mergem mai sus, cu atât temperatura scade. Cu cât este mai mare în munți, cu atât sunt mai mari și mai groase capace de zăpadă. Un efect similar are loc pe Venus, a cărui suprafață nu o putem observa în lumina vizibilă. Oamenii de știință cred că acest efect este cauzat de un proces de intemperii chimice, care este dependent de temperatură sau de tipul precipitațiilor de metale grele, care acționează ca niște capace metalice care reflectă semnalele radio.
Al doilea mister al lui Venus constă în prezența lacunelor radar pe cotele suprafeței planetei. Oamenii de știință văd reflexii slabe la o altitudine de 2.400 de metri, apoi un salt puternic în reflexiile semnalului pe măsură ce se ridică la 4.500 de metri. Cu toate acestea, începând de la 4700 de metri, există o creștere bruscă a lacunelor în reflectarea semnalului. Uneori există sute de lacune. Semnalele par să meargă spre gol.
Pete de lumină pe inelul F al lui Saturn
Comparând datele obținute recent de nava spațială Cassini cu informațiile obținute de Voyager în urmă cu 30 de ani, oamenii de știință au descoperit o scădere a manifestărilor de aglomerări luminoase pe inelul F al lui Saturn (deși numărul total de aglomerări rămâne neschimbat). Oamenii de știință au descoperit că inelul F este capabil să se schimbe. În același timp, faceți-o foarte repede. Actual pentru câteva zile.
„Această observație deschide un alt mister sistemului nostru solar, care merită cu siguranță rezolvat”, spune Robert French de la Institutul SETI din California.
Unele dintre inelele lui Saturn sunt formate din bucăți de gheață care au dimensiuni similare cu bolovanii mari. Cu toate acestea, inelul F al planetei este alcătuit din particule de gheață nu mai mari decât boabele de praf. Din acest motiv, oamenii de știință se referă adesea la inelul F ca „inel de praf”. Când vă uitați la acest inel, veți vedea o strălucire slabă.
Ocazional, particulele de gheață apropiate de inel se vor combina pentru a forma bile mari de gheață - lunile minuscule ale lui Saturn. Când acești mici sateliți se ciocnesc cu cea mai mare parte a inelului F, împing particulele care îl formează. Ca urmare, apar flăcări strălucitoare. Numărul acestor rachete este direct legat de numărul acestor mici sateliți. Cel puțin asta spune una dintre teorii.
Conform unei alte teorii, inelul F al lui Saturn a fost format relativ recent. Și s-a format ca urmare a distrugerii sateliților de gheață mai mari ai planetei. În acest caz, modificările inelului F se datorează dezvoltării acestuia. Oamenii de știință nu au decis încă care dintre teorii seamănă mai mult cu adevărul. Sunt necesare mai multe observații ale inelului F al planetei.
Gheizerele imaginare ale Europei
La sfârșitul anului 2013, oamenii de știință au anunțat că Telescopul Spațial Hubble a descoperit gheizerele care izbucneau la o înălțime de 200 de kilometri pe suprafața polului sud al Europei, luna înghețată a lui Jupiter. În mod neașteptat pentru știință, căutarea vieții extraterestre este potențial mai ușoară. La urma urmei, o sondă orbitală ar putea zbura prin aceste gheizere și ar putea colecta mostre din compoziția oceanică a Europei pentru a căuta semne de viață, fără a fi nevoie să aterizeze pe o suprafață înghețată.
Cu toate acestea, alte observații ale Europei nu au arătat nicio dovadă a vaporilor de apă. Reanaliza datelor colectate anterior a pus sub semnul întrebării dacă există vreun gheizer. Unii oameni de știință subliniază, de asemenea, că Hubble nu a găsit niciun gheizer în timpul explorării Europei în octombrie 1999 și noiembrie 2012.
„Descoperirea” gheizerelor din Europa s-a dovedit a fi un adevărat mister. Agenția aerospațială NASA intenționează să trimită o sondă robotizată către satelitul lui Jupiter, a cărui sarcină va fi să înțeleagă realitatea sau irealitatea observației.
Metan pe Marte
De la șederea sa pe Planeta Roșie, roverul Curiosity nu a observat semne de metan pe Marte, dar la 8 luni după ce a aterizat, oamenii de știință au fost surprinși de ceea ce a înregistrat rover-ul cu senzorii săi sensibili. Pe Pământ, mai mult de 90% din metanul din atmosferă este produs de ființele vii. Din acest motiv, oamenii de știință au decis cu orice preț să afle de unde ar fi putut veni metanul pe Marte și ce ar putea provoca eliberarea sa neașteptată în atmosfera Planetei Roșii.
Potrivit acelorași cercetători, există mai multe motive posibile pentru aceasta. Una dintre ele, de exemplu, ar putea fi prezența bacteriilor producătoare de metan sau a metanogenilor pe planetă. O altă cauză probabilă este meteoriții bogați în hidrogen, care pătrund ocazional în atmosfera lui Marte și sunt, de fapt, un fel de bombe organice care eliberează metan atunci când sunt încălzite la temperaturi extreme de radiațiile ultraviolete de la Soare. Există multe teorii în această materie și una este mai frumoasă decât cealaltă.
Al doilea mister al lui Marte este că metanul nu numai că apare, ci și dispare. Când sonda spațială marțiană nu a reușit să detecteze semne de metan după ce a fost descoperită inițial acolo, oamenii de știință au fost uimiți. Potrivit științei, metanul nu poate dispărea de pe planetă în doar câțiva ani. Descompunerea acestei substanțe chimice din atmosferă ar dura aproximativ 300 de ani. Prin urmare, a apărut o întrebare în fața oamenilor de știință: a fost descoperit de fapt metanul pe Marte?
Cu toate acestea, unele dintre emisiile de metan au fost într-adevăr confirmate. În ceea ce privește locul unde a mers mai departe: poate vânturile marțiene îndepărtează constant moleculele de metan de la senzorii sensibili ai Curiozității? Cu toate acestea, acest lucru nu explică în nici un fel anumite observații ale unei sonde spațiale pe orbită.
Viața pe Ceres
Vehiculul NASA de explorare spațială Dawn se grăbește să întâlnească Ceres, o planetă pitică situată în sistemul nostru solar. Sonda spațială urmează să sosească în martie 2015. Aproape tot ce știm despre Ceres rămâne un mister pentru oamenii de știință. Spre deosebire de protoplaneta Vesta, pe care Dawn a vizitat-o în drum spre Ceres, nu există povești despre meteoriți sau comete asociate cu Ceres care ar putea să-i modeleze structura.
Și în timp ce Vesta rămâne un asteroid foarte uscat, se crede că Ceres este compus din roci și gheață și poate conține un ocean lichid de apă sub calota sa de gheață. Oamenii de știință sugerează că apa într-o formă sau alta reprezintă 40% din compoziția sa. Ceres, conform științei, este a doua planetă (după Pământ) sau orice alt corp cosmic care conține astfel de rezerve uriașe de apă în sistemul nostru solar. Este adevărat, oamenii de știință nu au reușit încă să afle volumul exact de apă. Poate că nava spațială Dawn va ajuta la rezolvarea acestei întrebări, precum și la răspunsul la întrebarea de ce Ceres este atât de diferit de Vesta.
Ambele planete pitice pot conține informații vitale despre viața de pe Pământ. Iar Ceres în această privință este cel mai misterios. Ar putea această protoplanetă să susțină viața? Din câte știiesc oamenii de știință, există trei componente necesare vieții: o sursă de energie, apă lichidă și blocuri chimice, cum ar fi carbonul. Pe lângă faptul că apa poate fi prezentă într-un volum mare pe Ceres, inclusiv sub formă lichidă, Ceres în sine este suficient de aproape de Soare pentru a primi o cantitate suficientă de căldură solară. Știința nu știe încă dacă planeta pitică are propria sursă de căldură internă. De asemenea, nu se știe nimic despre elementele necesare ale vieții. Să sperăm că misiunea spațială Dawn poate răspunde la toate aceste întrebări.
NIKOLAY KHIZHNYAK
