Загадки солнечной системы: 5 загадок Солнечной системы, которые наука объяснить пока не может |

Содержание

5 загадок Солнечной системы, которые наука объяснить пока не может

21 январяОбразование

Откуда на газовых гигантах берутся соты, почему Уран лежит на боку и куда делась сестра нашего светила.

1. Почему на полюсе Сатурна торчит гигантский шестиугольник

Изображение: NASA / JPL‑Caltech / Space Science Institute

На большинстве планет с атмосферой есть ветры и циклоны, но на газовых гигантах они наиболее впечатляющие. И загадочные. Например, на северном полюсе Сатурна вращается огромный циклон высотой в 300 км. Но в отличие от нормальных, уважающих себя круглых ураганов сатурнианский имеет шестиугольную форму. И никто не может понять почему.

Каждая сторона шестиугольника Сатурна имеет длину 14 500 км, и в него запросто можно уместить всю нашу Землю. Но лучше не надо.

Сатурн не единственный газовый гигант с таким странным погодным явлением. Например, вокруг полюсов Юпитера постоянно возникают не столь большие, но более многочисленные шестиугольные бури, напоминающие соты.

Изображение: NASA / JPL‑Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM

Было выдвинуто несколько гипотез о том, почему это может происходить. Есть вероятность, что из‑за взаимодействия циклонов и антициклонов. Или магнитные поля планет‑гигантов влияют на ветры не так, как мы предполагали ранее. Но до сих пор механизм появления гигантских шестиугольников неясен.

2. Почему Уран вращается неправильно

Изображение: ESA/Hubble

Все приличные планеты вращаются вокруг своей оси, как волчки. Одни быстрее, другие медленнее, однако в целом дела обстоят вполне предсказуемо. Но только не в случае с Ураном: он крутится под углом в 99° к плоскости своей орбиты, так что напоминает катящийся шар.

Ни одна другая планета нашей системы себя так не ведёт.

Обычно это связывают с тем, что во время формирования Солнечной системы Уран столкнулся с какой‑то другой протопланетой и его опрокинуло. Однако эта теория не объясняет, почему ни одна из его многочисленных лун не обладает такой же наклонной орбитой.

Также возможно, что когда‑то Уран вращался как обычно, а потом его раскачал и постепенно наклонил какой‑то крупный спутник, который впоследствии улетел в глубины космоса и потерялся.

А может, есть и другой вариант, однако учёным только предстоит его найти. Но это будет непросто: Уран далеко, а последним, кто его посещал, был «Вояджер‑2» в 1986 году.

Из‑за путаницы с углом вращения учёные также не вполне уверены, какой полюс Урана называть северным, а какой южным.

3. Почему одна из лун Сатурна имеет форму грецкого ореха

Изображение: NASA / JPL / Space Science Institute

У Сатурна очень много спутников, и среди них полно примечательных небесных тел. Одно из таких — Япет, состоящий из водяного льда. Он является самым далёким в системе Сатурна и разделён на два полушария: чёрное, как копоть, и белое, блестящее, как свежий снег.

Самая важная достопримечательность Япета — огромный горный хребет, расположенный почти строго по экватору. Высочайшая его точка достигает 20 км, что больше чем в два раза превышает Эверест.

Длинный гребень фактически разделяет весь спутник надвое, отчего Япет напоминает грецкий орех.

До сих пор непонятно, почему он так выглядит. Выдвигаются предположения, что когда‑то у Япета была луна (спутник у спутника — здорово!), которая на него упала и сформировала хребет.

Изображение: NASA

Другая теория — что у Япета некогда имелись кольца (кольца у спутника планеты с кольцами — это ещё круче!), а затем они обрушились и создали эти горы. Или гребень получился естественным путём изо льда и напоминает скорее стену из «Игры престолов», а не обычные горы? Пока что остаётся только строить догадки.

4. Почему Нептун излучает больше тепла, чем получает от Солнца

Изображение: NASA / JPL / Voyager‑ISS / Justin Cowart

Нептун является самой удалённой от Солнца планетой в нашей системе. Сказать, что там холодно, — значит не сказать ничего. Температура в верхних слоях его атмосферы составляет −221,3 °C.

Несмотря на это, на Нептуне бушуют ветры и ураганы, которые могут быть объяснены только наличием внутреннего источника термической энергии. И в самом деле, ледяной гигант, несмотря на название, умудряется испускать тепло — в 2,6 раза больше, чем получает с солнечными лучами.

Учёные не знают точно, откуда берётся внутренняя энергия Нептуна.

Возможно, в недрах планеты есть какие‑то радиоактивные вещества, которые её нагревают. Или на Нептун влияет некое неучтённое взаимодействие гравитационных волн и атмосферы над тропопаузой.

Изображение: NASA / Jet Propulsion Lab

Но самая крутая теория гласит, что из метана в верхних слоях атмосферы вырабатываются углеводороды, которые затем под давлением превращаются в алмазы. Дождь из них всё время падает в нижние густые слои атмосферы планеты, и трение осадков создаёт тепло.

Но пока заглянуть в недра Нептуна мы не можем.

5. Была ли у Солнца когда‑нибудь звезда‑близнец

Изображение: ESO / L. Calçada

В интернете можно найти теории о том, что каждые 26 миллионов лет на нашей планете происходит массовое вымирание.

Происходит оно якобы потому, что на окраинах Солнечной системы болтается вторая звезда — Немезида. Тусклый коричневый карлик, который посылает на Землю радиоактивные лучи, астероиды и прочие напасти. Мы уже упоминали об этом мифе и рассказывали, что ничего подобного в нашей системе нет.

Но это не значит, что звезды‑компаньона у нашего светила не могло быть раньше.

Группа астрофизиков из Гарварда исследовала строение Облака Оорта — множества мелких космических тел, летающих на далёких границах Солнечной системы. И обнаружила, что «население» его куда более многочисленно, чем следовало бы ожидать.

Учёные предположили, что Солнце вряд ли могло притянуть столько каменистых и ледяных обломков в одиночку. А стало быть, миллиарды лет назад, ещё на заре формирования системы, наша звезда могла иметь светило‑компаньона.

Парные и даже тройные звёзды в космосе не редкость. Более того, они чрезвычайно распространены. Вполне вероятно, что и Солнце родилось двойной звездой из плотного молекулярного облака, а затем гравитационное воздействие проходящих мимо светил выбросило безымянного близнеца прочь в глубины космоса. Это хорошо объяснило бы некоторые особенности строения нашей системы.

Изображение: M. Garlick / University of Warwick / ESO

Астрофизики подсчитали, что звезда‑близнец была практически той же массы, что и Солнце, и вращалась на расстоянии 1 000 астрономических единиц от него. Но с тех пор, как мы разошлись с ней, минуло 4,5 миллиарда лет. Солнце успело совершить по крайней мере десяток оборотов вокруг центра галактики Млечный Путь, и все орбиты перемешались так, что бывшую соседку уже не найти.

Кстати, если бы вы взглянули с поверхности Земли на ту звезду, когда она ещё была с нами, она показалась бы вам не вторым Солнцем, а скорее яркой точкой. Примерно так сейчас виден вечером Юпитер.

10 неразрешенных загадок Солнечной системы

Несмотря на то, что человечество благодаря мощнейшим телескопам и многочисленным космическим миссиям узнало много чего интересного о нашей Солнечной системе, остается еще немало вопросов и загадок, которые ставят в тупик даже самых выдающихся ученых нашего времени. И чем больше мы изучаем космос, тем больше загадок он нам преподносит. Предлагаем ознакомиться с десятью интереснейшими мистериями нашей Солнечной системы, которые пока не смогли решить даже лучшие умы нашей планеты.

Содержание

1 Невидимый щит, окружающий Землю
2 Аномалии ускорения
3 Большое красное пятно Юпитера
4 Погода Титана
5 Источник ультраэнергетического космического излучения
6 Радиомолчание Венеры
7 Сгустки света на F-кольце Сатурна
8 Мнимые гейзеры Европы
9 Метан на Марсе
10 Жизнь на Церере

Невидимый щит, окружающий Землю

В 1958 Джеймс Ван Аллен из Университета Айовы обнаружил пару радиационных колец, опоясывающих нашу планету на высоте до 40 000 километров и состоящих из электронов и протонов высоких энергий. Удерживает эти кольца вокруг нашей планеты магнитной поле Земли. Наблюдение за кольцами показало, что они то сжимаются, то расширяются под воздействием энергии, выбрасываемой вспышками на Солнце.

В 2013 году Дэниель Бэйкер из Колорадского университета обнаружил между внутренним и внешним радиационными кольцами Ван Аллена третью структуру. Бэйкер обозначил эту структуру как «накопительное кольцо», работающее как расширяющийся и сужающийся невидимый щит, блокирующий эффекты «смертельных электронов». Эти электроны, находящиеся на высоте 16 000 километров, могут быть губительными не только для людей, находящихся в космосе, но и для различного оборудования космических спутников.

На высоте чуть выше 11 000 километров над поверхностью планеты формируется граница внутреннего кольца, чей внешний контур блокирует электроны и не позволяет им проникать глубже в нашу атмосферу.

«Эти электроны будто бы сталкиваются со стеклянной стеной. Нечто создает вокруг нашей планеты некое подобие силового поля, какое мы могли видеть в различных фантастических фильмах. Это невероятно загадочный феномен», — говорит Бэйкер.

Ученые разработали несколько теорий, которые тем или иным образом частично могли бы объяснить сущность данного невидимого щита. Однако ни одна из этих теорий не является окончательной и подтвержденной.

Аномалии ускорения

Для отправки космических аппаратов в дальние уголки нашей Солнечной системы ученые используют специальные гравитационные маневры, задействуя гравитационную энергию нашей планеты или Луны для ускорения. Однако ученые, как оказывается, не всегда точно способны рассчитать скорость ускорения космических аппаратов при таких маневрах. Иногда происходит так, что рассчитанная скорость не соответствует ранее заявленной. Такие нестыковки называются «аномальным ускорением».

Сейчас у ученых есть возможность рассчитать лишь точную разницу в скорости при ускорении за счет гравитационной энергии Земли. Однако даже в этом случае происходят непредвиденные события, как, например, случилось с зондом NASA «Кассини» в 1999 году, чья скорость полета ввиду непонятных обстоятельств была замедлена на 2 миллиметра в секунду. Другой случай произошел в 1998 году, когда космический аппарат NEAR все того же NASA получил необъяснимое ускорение на 13 миллиметров в секунду выше, по сравнению с ранее заявленными расчетами.

«Эти необъяснимые различия в расчетной и реальной скорости не играют серьезной роли в изменении траектории полета космических аппаратов», — говорит Луи Аседо Родригез, физик из Политехнического университета Валенсии.

«И хотя данные аномальные различия встречаются не так часто, учитывая все риски, очень важно узнать, чем они вызываются».

Ученые в свое время предлагали различные теории о том, чем могут быть вызваны эти аномалии. В виновники ставили и солнечную радиацию, и темную материю, захваченную гравитацией нашей планеты, однако точной причины этого явления не знает никто. До сих пор.

Большое красное пятно Юпитера

С большим красным пятном на Юпитере, пятой планете от Солнца, связано сразу две неразрешенные загадки. Первая загадка связана с тем, почему этот гигантский ураган никогда не прекращается? Он настолько огромен, что внутри него могли бы поместиться как минимум две планеты размером с нашу Землю.

«Согласно нынешним теориям, большое красное пятно на Юпитере должно было исчезнуть спустя несколько десятилетий. Однако ураган этот длится уже несколько столетий», — говорит Педрам Гасанзаде из Гарвардского университета.

Есть несколько теорий, пытающихся объяснить его столь высокую продолжительность. Согласно одной из этих теорий, долгоживущий гигантский ураган поглощает более мелкие рядом образующиеся смерчи, впитывая их энергию. Другую теорию в 2013 году предложил сам Гасанзаде. Согласно ей, движение вихревых потоков холодных газов снизу вверх и горячих газов сверху вниз внутри этого гигантского урагана позволяет восстанавливать часть энергии в его центре. И все же ни одна из предлагаемых теорий окончательно не решает вопрос этой загадки.

Вторая загадка большого красного пятна связана с источником его цвета. Одна из теорий предполагает, что красный цвет вызывается химическими элементами, скрытыми видимыми облаками газового гиганта. Однако некоторые ученые утверждают, что движение химических элементов вверх явилось бы следствием более насыщенного красного оттенка вихря на всех высотах.

Одна из последних гипотез гласит, что большое красное пятно Юпитера является своего рода «солнечным ожогом» верхнего слоя облаков, а более низкие слои имеют белый или, скорее, сероватый цвет. Ученые, выступающие в поддержку данной теории, считают, что красный цвет вихря образуется вследствие воздействия ультрафиолетового света Солнца, пробивающегося сквозь аммиачный состав газа верхних слоев атмосферы Юпитера.

Погода Титана

Как и на Земле, на Титане есть свои времена года. Титан является единственным спутником в нашей Солнечной системе, обладающим плотной атмосферой. Каждый сезон на Титане равен примерно семи годам на Земле (Титан, напомним, является спутником Сатурна, которому для оборота вокруг Солнца требуется 29 земных лет).

Последняя смена сезона на Титане произошла в 2009 году. В его северном полушарии зима сменилась весной, в то время как в южной части спутника лето сменилось осенью. Однако в мае 2012 года во время осеннего сезона в южном полушарии космический аппарат «Кассини» сделал фотографии гигантского полярного вихря, формирующегося на южном полюсе спутника. Увидев эти фотографии, ученые были озадачены тем фактом, что вихрь образовывался на высоте 300 километров над поверхностью Титана. Причина озадаченности заключалась в высоте и температуре области, где образовался этот вихрь — они были слишком высокими.

Анализируя спектральные данные цветов солнечного света, отражаемые атмосферой Титана, ученые смогли обнаружить признаки наличия частиц циановодорода. А его наличие, в свою очередь, могло бы означать, что все наше представление о Титане является в корне неверным. Присутствие циановодорода должно говорить о том, что верхние слои атмосферы спутника должны быть на 100 градусов Цельсия холоднее, чем считалось ранее. При смене сезона атмосфера в южном полушарии Титана стала охлаждаться быстрее, чем ожидалось.

Так как циркуляция атмосферы во время смены сезона гонит огромный объем газа к югу, концентрация циановодорода возрастает и охлаждает находящийся рядом воздух. Снижение воздействия солнечного света во время зимнего сезона также сильнее охлаждает южное полушарие. Это предположение, а также многие другие загадки Титана ученые собираются проверить в день летнего солнцестояния, который произойдет на Сатурне в 2017 году.

Источник ультраэнергетического космического излучения

Космическое излучение представляет собой излучение высоких энергий, до конца не изученных наукой. Одной из главных загадок астрофизики является то, откуда берется ультраэнергетическое космическое излучение и как оно может содержать такой невероятный объем энергии. Это самые высокозаряженные известные частицы в нашей Вселенной. Наблюдать за их движением ученые могут только тогда, когда они ударяются о верхние слои нашей планеты, разрываясь на еще более мелкие частицы и вызывая резкий импульс радиоволн, длящийся не больше нескольких наносекунд.

Однако на Земле проследить за тем, откуда берутся эти частицы, невозможно. Площадь самого большого детектора обнаружения этих частиц на Земле составляет всего около 3000 квадратных километров, что примерно равно площади карликового государства Люксембург. Решить эту проблему ученые планируют за счет строительства «Квадратной километровой решётки» (SKA) — сверхчувствительного радиоинтерферометра, благодаря которому Луна (да-да, наш естественный спутник) превратится в настоящий гигантский детектор космического излучения.

Квадратная километровая решётка будет использовать всю видимую часть поверхности Луны для обнаружения радиосигналов этих частиц сверхвысоких энергий. Благодаря SKA ученые планируют фиксировать до 165 событий, связанных с частицами сверхвысоких энергий, что, конечно же, во много раз больше, чем они имеют возможность делать сейчас.

«Космические излучения подобного типа энергий настолько редки, что вам необходимо иметь при себе невероятно огромный детектор, способный собрать необходимое количество информации, с которой действительно можно работать», — объясняет доктор Джастин Брей из Университета Саутгемптона.

«Но размеры Луны затмевают любые другие размеры когда-либо строившихся детекторов частиц. Если у нас все получится, то появится лучшая возможность для того, чтобы выяснить, откуда эти частицы берутся».

Радиомолчание Венеры

Венера обладает горячей, плотной, состоящей из облаков атмосферой, скрывающей ее поверхность от прямой видимости. До настоящего момента единственным способом для картографирования поверхности этой планеты является радиолокационный метод. Когда космический аппарат «Магеллан» посетил Венеру 20 лет назад, ученых заинтересовали две загадки планеты, которые остались нерешенными до сих пор.

Первая загадка заключается в том, что чем выше ландшафт поверхности планеты, тем лучше («ярче») отражаются направленные на поверхность радиоволны. Нечто аналогичное происходит у нас на Земле, но с учетом видимого света. Чем выше мы поднимаемся, тем более низкой становится температура. Чем выше в горах, тем больше и толще снежные шапки. Аналогичный эффект происходит на Венере, поверхность которой мы не можем наблюдать в видимом свете. Ученые считают, что причиной этого эффекта является процесс химического выветривания, зависящий от температуры или типа осадков тяжелых металлов, которые действуют как металлические шапки, отражающие радиосигналы.

Вторая загадка Венеры заключается в наличии радиолокационных пробелов на возвышенностях поверхности планеты. Ученые видят слабые отражающиеся сигналы на высоте 2400 метров, затем резкий скачок отражения сигналов при подъеме до 4500 метров. Однако начиная с 4700 метров происходит резкое увеличение пробелов в отражении сигналов. Иногда количество этих пробелов исчисляется сотнями. Сигналы идут будто в пустоту.

Сгустки света на F-кольце Сатурна

Сравнивая недавно полученные космическим аппаратом «Кассини» данные с информацией, полученной «Вояджером» 30 лет назад, ученые обнаружили снижение проявлений ярких сгустков на F-кольце Сатурна (хотя общее число сгустков при этом осталось неизменным). Как выяснили ученые, F-кольцо способно изменяться. При этом делать это очень быстро. Фактические в течение нескольких дней.

«Это наблюдение открывает для нас еще одну загадку нашей Солнечной системы, которую определенно стоит разрешить», — говорит Роберт Френч из Института SETI в Калифорнии.

Некоторые из колец Сатурна состоят из кусков льда, размеры которых аналогичны большим валунам. Однако F-кольцо планеты состоит из частиц льда, размер которых не больше пылинок. По этой причине ученые нередко называют F-кольцо «пылевым кольцом». При взгляде на это кольцо будет видно тусклое свечение.

Иногда частицы льда рядом с кольцом соединяются и образуют большие комы льда — крошечные спутники Сатурна. Когда эти крошечные спутники сталкиваются с основной массой F-кольца, то выталкивают из него те частицы, которые его образуют. В результате этого происходят яркие вспышки. Количество этих вспышек напрямую зависит от числа этих крошечных спутников. По крайней мере так гласит одна из теорий.

Согласно же другой теории, F-кольцо Сатурна образовалось относительно недавно. И образовалось оно вследствие разрушения более крупных ледяных спутников планеты. В этом случае изменения в F-кольце происходят вследствие его развития. Ученые пока не решили, какая из теорий больше похожа на правду. Требуется больше наблюдений за F-кольцом планеты.

Мнимые гейзеры Европы

В конце 2013 года ученые объявили о том, что космический телескоп «Хаббл» обнаружил на поверхности южного полюса Европы, ледяного спутника Юпитера, вырывающиеся на высоту 200 километров гейзеры. Неожиданно для науки поиск внеземной жизни потенциально стал проще. Ведь орбитальный зонд мог пролететь сквозь эти гейзеры и собрать образцы океанического состава Европы для поиска признаков жизни и при этом без необходимости посадки на ледяную поверхность.

Однако дальнейшие наблюдения за Европой не показали никаких свидетельств водяного пара. Повторный анализ собранных ранее данных вообще поставил под вопрос информацию о том, были ли вообще эти гейзеры. Некоторые ученые указывают также на то, что исследуя в октябре 1999 года и в ноябре 2012 года Европу «Хаббл» не обнаружил никаких гейзеров.

«Обнаружение» гейзеров на Европе обернулось настоящей загадкой. Аэрокосмическое агентство NASA планирует отправить к спутнику Юпитера роботизированный зонд, чьей задачей будет разобраться в реальности или нереальности наблюдения.

Метан на Марсе

Марсоход «Кьюриосити» с момента своего пребывания на Красной планете не заметил признаков наличия метана на Марсе, однако спустя 8 месяцев после его приземления ученые были удивлены тому, что марсоход зафиксировал своими чувствительными датчиками. На Земле более 90 процентов находящегося в атмосфере метана производится живыми существами. Именно по этой причине ученые во что бы то ни стало решили выяснить, откуда же мог взяться метан на Марсе и что могло вызывать его неожиданный выброс в атмосферу Красной планеты.

По мнению все тех же исследователей, на то есть несколько возможных причин. Одной из них, например, могло бы являться наличие на планете метан-продуцирующих бактерий или метаногенов. Другой вероятной причиной могут являться богатые водородом метеориты, которые время от времени проникают сквозь атмосферу Марса и являются, по сути, своего рода органическими бомбами, высвобождающими метан при нагреве до экстремальных температур ультрафиолетовым излучением Солнца. Теорий в этом вопросе много и одна краше другой.

Вторая загадка Марса заключается в том, что метан не только появляется, но и исчезает. Когда марсианский космический зонд не смог обнаружить признаки наличия метана после того, как его первоначально там обнаружили, ученых этот факт поставил в настоящий тупик. Если верить науке, метан не может исчезнуть с планеты всего за несколько лет. Процесс разложения этого химического вещества из атмосферы потребовал бы около 300 лет. Поэтому перед учеными появился вопрос: а был ли вообще на самом деле обнаружен метан на Марсе?

Тем не менее некоторые из выбросов метана действительно были подтверждены. Что же касается того, куда он потом делся: может быть, марсианские ветры постоянно отгоняют молекулы метана от чувствительных датчиков «Кьюриосити»? И все же это никак не объясняет определенные наблюдения находящегося на орбите планеты космического зонда.

Жизнь на Церере

Космический исследовательский аппарат Dawn аэрокосмического агентства NASA спешит на встречу Церере, карликовой планете, расположенной в нашей Солнечной системе. К ней космический зонд должен прибыть в марте 2015 года. Практически все, что мы знаем о Церере, остается загадкой для ученых. В отличие от протопланеты Весты, которую Dawn посетил на пути к Церере, с Церерой не связано никаких историй о метеоритах и кометах, которые могли бы сформировать ее строение.

И пока Веста остается весьма сухим астероидом, считается, что Церера состоит из камней и льда и, возможно, содержит под своей ледяной шапкой жидкий океан из воды. Ученые предполагают, что вода в той или иной форме составляет до 40 процентов ее состава. Церера, по мнению науки, является второй планетой (после Земли) или любым другим космическим телом, содержащим столь огромные запасы воды в нашей Солнечной системе. Правда, точный объем воды ученым пока узнать не удалось. Возможно, космический аппарат Dawn поможет решить этот вопрос, а также ответить на вопрос о том, почему Церера так отличается от Весты.

Обе карликовые планеты могут содержать важнейшую информацию о жизни на Земле. И Церера в этом плане является наиболее загадочной. Может ли эта протопланета поддерживать жизнь? Насколько известно ученым, существует три компонента, необходимых для жизни: источник энергии, жидкая вода и химические строительные блоки, такие как углерод. Помимо того, что на Церере в большом объеме может присутствовать вода, в том числе и в жидкой форме, сама Церера находится достаточно близко к Солнцу, чтобы получать достаточное количество солнечного тепла. Пока науке не известно, имеется ли у карликовой планеты свой внутренний источник тепла. Также ничего не известно и о наличии необходимых строительных блоках жизни. Будем надеяться, что космическая миссия Dawn сможет ответить на все эти вопросы.

Десять тайн Солнечной системы

[/caption]
Все мы в тот или иной момент задавались вопросом, какие тайны хранит наша Солнечная система. В конце концов, восемь планет (плюс Плутон и все 90 004 тех других 90 005 карликовых планет) вращаются в очень небольшом объеме гелиосферы (объем пространства, в котором преобладает влияние Солнца), что происходит в остальной части объема? мы называем наш дом? По мере того, как мы запускаем в космос больше роботов, совершенствуем наши возможности наблюдения и начинаем сами исследовать космос, мы узнаем все больше и больше о природе того, откуда мы пришли, и о том, как эволюционировали планеты. Но даже с нашими поступательными знаниями было бы наивно полагать, что у нас есть ответы на все вопросы, ведь так много еще предстоит раскрыть. Итак, с личной точки зрения, что я считаю величайшей загадкой в нашей Солнечной системе? Ну что я тебе скажу мой топ-10 фаворитов из еще нескольких запутанных головоломок, которые наша Солнечная система забросила нас. Итак, чтобы сдвинуться с мертвой точки, я начну с середины, с Солнца. ( Ничто из следующего не может быть объяснено темной материей, если вам интересно… на самом деле может быть, но только немного …)

10. Несоответствие температуры солнечного полюса

Данные Улисса (Д. МакКомас)

Почему Южный полюс Солнца холоднее Северного? В течение 17 лет солнечный зонд «Улисс» давал нам беспрецедентный вид на Солнце. После запуска на космическом корабле «Дискавери» еще в 1990, бесстрашный исследователь предпринял необычное путешествие по Солнечной системе. Используя Юпитер в качестве гравитационной рогатки, Улисс был выброшен из плоскости эклиптики, чтобы он мог пройти над Солнцем по полярной орбите (космические корабли и планеты обычно вращаются вокруг экватора Солнца). Именно здесь зонд путешествовал почти два десятилетия, проведя беспрецедентные наблюдения солнечного ветра на месте и раскрыв истинную природу того, что происходит на полюсах нашей звезды. Увы, Улисс умирает от старости, а миссия фактически завершилась 1 июля (хотя некоторая связь с кораблем сохранилась).

Однако наблюдение за неизведанными областями Солнца может привести к непонятным результатам. Одним из таких загадочных результатов является то, что Южный полюс Солнца холоднее Северного полюса на 80 000 Кельвинов. Ученые сбиты с толку этим несоответствием, поскольку эффект, по-видимому, не зависит от магнитной полярности Солнца (которое переворачивает магнитный север на магнитный юг каждые 11 лет). Улисс смог измерить солнечную температуру, взяв пробы ионов в солнечном ветре на расстоянии 300 миллионов километров над Северным и Южным полюсами. Путем измерения соотношения ионов кислорода (O ⁶⁺ /O ⁷⁺ ), можно было измерить состояние плазмы у основания корональной дыры.

Это остается открытым вопросом, и единственное объяснение, которое физики-солнце могут предложить в настоящее время, — это возможность того, что структура Солнца в полярных регионах каким-то образом отличается. Обидно, что Улисс укусил пыль, мы могли бы сделать с полярным орбитальным аппаратом, чтобы получить больше результатов (см. Космический корабль Улисс умирает по естественным причинам ).

9. Загадки Марса

Марс, обычная планета. Здесь нет никакой тайны… (НАСА/Хаббл)

Почему марсианские полушария так радикально отличаются? Это одна из загадок, которая долгие годы не давала покоя ученым. Северное полушарие Марса представляет собой преимущественно безликие низменности, тогда как южное полушарие заполнено горными хребтами, образующими обширные высокогорья. На очень раннем этапе изучения Марса теория о том, что планета была поражена чем-то очень большим (таким образом образовались обширные низменности или огромный ударный бассейн), была отвергнута. Это произошло в первую очередь потому, что низменности не имели географии ударного кратера. Во-первых, нет никакого кратерного «края». Плюс зона удара не круглая. Все это указывало на иное объяснение. Но зоркие исследователи из Калифорнийского технологического института недавно пересмотрели теорию ударника и подсчитали, что огромный камень диаметром от 1600 до 2700 км может создать низменности северного полушария (см. Объяснение двух лиц Марса ).

Дополнительная загадка: Существует ли Проклятие Марса? Согласно многим шоу, веб-сайтам и книгам, в космосе есть что-то (почти паранормальное), пожирающее (или воздействующее) на наших роботов-исследователей Марса. Если вы посмотрите на статистику, вы простите себя за то, что были немного шокированы: почти две трети всех марсианских миссий потерпели неудачу. Российские ракеты, направлявшиеся к Марсу, взрывались, американские спутники гибли во время полета, британские спускаемые аппараты испещряли ландшафт Красной планеты; ни одна марсианская миссия не застрахована от «марсианского треугольника». Так неужели «Галактический Гуль» возится с нашими «ботами»? Хотя это может показаться привлекательным для некоторых из нас, суеверных людей, подавляющее большинство космических кораблей погибло из-за Проклятие Марса в основном связано с большими потерями во время первых миссий на Марс. Недавний уровень потерь сопоставим с потерями, понесенными при исследовании других планет Солнечной системы. Хотя удача может сыграть небольшую роль, эта тайна больше похожа на суеверие, чем на что-либо измеримое (см. «Марсианское проклятие»: почему так много неудачных миссий? ).

8. Тунгусское событие

Художественное впечатление от Тунгусского события (www.russianspy.org)

Что вызвало Тунгусский удар? Забудьте о путешествии Фокса Малдера по русским лесам, это не серия «Секретных материалов». В 1908 году Солнечная система выбросила в нас или … но мы не знаем что. Это было непреходящей загадкой с тех пор, как очевидцы описали яркую вспышку (которую можно было увидеть за сотни миль) над рекой Подкаменная Тунгуска в России. При расследовании была уничтожена огромная территория; около 80 миллионов деревьев были срублены, как спички, и более 2000 квадратных километров были сровнены с землей. Но кратера не было. Что упало с неба?

Эта загадка до сих пор не раскрыта, хотя исследователи делают ставки на некоторую форму «взрыва в воздухе», когда комета или метеорит вошли в атмосферу и взорвались над землей. Недавнее космическое судебно-медицинское исследование проследило шаги возможного фрагмента астероида в надежде найти его происхождение и, возможно, даже обнаружить родительский астероид. У них есть подозреваемые, но самое интригующее в том, что вокруг места падения почти нет следов метеорита. До сих пор, кажется, нет особого объяснения этому, но я не думаю, что Малдер и Скалли должны быть вовлечены (см. 9).0004 Найдены родственники Тунгусского метеороида? ).

7. Наклон Урана

Уран. На боку (НАСА/Хаббл)

Почему Уран вращается на боку? Странная планета Уран. В то время как ось вращения всех других планет Солнечной системы более или менее направлена «вверх» от плоскости эклиптики, Уран лежит на боку с осевым наклоном в 98 градусов. Это означает, что в течение очень длительных периодов времени (42 года) ее Северный или Южный полюс указывает прямо на Солнце. Большинство планет имеют прямое вращение; все планеты вращаются против часовой стрелки, если смотреть сверху Солнечной системы (то есть над Северным полюсом Земли). Однако Венера делает прямо противоположное, она имеет ретроградное вращение, что приводит к теории о том, что она была сбита с оси в начале своей эволюции из-за сильного удара. Значит, это случилось и с Ураном? Был ли он сбит массивным телом?

Некоторые ученые считают, что Уран стал жертвой космического столкновения, но другие полагают, что может существовать более элегантный способ описания странной конфигурации газового гиганта. В начале эволюции Солнечной системы астрофизики провели моделирование, которое показывает, что орбитальная конфигурация Юпитера и Сатурна могла пересечь орбитальный резонанс 1:2. В этот период планетарного опрокидывания объединенное гравитационное влияние Юпитера и Сатурна передало орбитальный импульс меньшему газовому гиганту Урану, сбив его с оси. Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы выяснить, было ли более вероятным, что камень размером с Землю столкнулся с Ураном или виноваты Юпитер и Сатурн.

6. Атмосфера Титана

Изображение атмосферы Титана в искусственных цветах. Предоставлено: НАСА/Лаборатория реактивного движения/Институт космических наук/ЕКА

Почему у Титана есть атмосфера? Титан, один из спутников Сатурна, является единственным спутником в Солнечной системе со значительной атмосферой. Это вторая по величине луна в Солнечной системе (уступает только Ганимеду, спутнику Юпитера) и примерно на 80% массивнее земной Луны. Несмотря на небольшой размер по сравнению с земными стандартами, он больше похож на Землю, чем мы думаем. Марс и Венеру часто называют братьями и сестрами Земли, но их атмосферы в 100 раз тоньше и в 100 раз толще соответственно. С другой стороны, атмосфера Титана всего в полтора раза толще земной, плюс она в основном состоит из азота. Азот преобладает в атмосфере Земли (при 80%-м составе) и доминирует в атмосфере Титана (при 95% состава). Но откуда взялся весь этот азот? Как и на Земле, это тайна.

Титан очень интересная луна и быстро становится главной целью для поиска жизни. Мало того, что у него плотная атмосфера, его поверхность заполнена углеводородами, которые, как считается, изобилуют «толинами» или пребиотическими химическими веществами. Добавьте к этому электрическую активность в атмосфере Титана, и мы получим невероятную луну с огромным потенциалом для развития жизни. Но откуда взялась его атмосфера… мы просто не знаем.

5. Солнечный корональный нагрев

Корональные петли, полученные TRACE при температуре 171 ангстрем (1 миллион градусов C) (NASA/TRACE)

Почему солнечная атмосфера горячее солнечной поверхности? Вот уже более полувека этот вопрос не дает покоя солнечным физикам. Ранние спектроскопические наблюдения за солнечной короной выявили нечто сбивающее с толку: атмосфера Солнца в раз горячее в раз, чем фотосфера. На самом деле, она настолько горячая, что сравнима с температурой в ядре Солнца. Но как это может произойти? Если вы включите лампочку, воздух, окружающий стеклянную колбу, не будет горячее самого стекла; по мере приближения к источнику тепла становится теплее, а не холоднее. Но это именно то, что делает Солнце, солнечная фотосфера имеет температуру около 6000 Кельвинов, тогда как плазма всего в нескольких тысячах километров над фотосферой имеет температуру более 1 миллион кельвинов . Как вы понимаете, все виды законов физики кажутся нарушенными.

Тем не менее, физики-солнечники постепенно приближаются к тому, что может быть причиной этого загадочного нагрева короны. По мере совершенствования методов наблюдения и усложнения теоретических моделей солнечная атмосфера может изучаться более глубоко, чем когда-либо прежде. В настоящее время считается, что механизм нагрева короны может быть комбинацией магнитных эффектов в солнечной атмосфере. Есть два основных кандидата на коронный нагрев: нановспышки и волновой нагрев. Я, например, всегда был активным сторонником теории волнового нагрева (большая часть моих исследований была посвящена моделированию магнитогидродинамических волновых взаимодействий вдоль корональных петель), но есть убедительные доказательства того, что нановспышки также влияют на нагрев короны, возможно, работая в тандеме с волновым явлением. обогрев.

Хотя мы почти уверены, что причиной может быть волновой нагрев и/или нановспышки, пока мы не сможем ввести зонд глубоко в солнечную корону (что в настоящее время планируется с миссией Solar Probe), проведя на месте измерений корональной среде, мы не будем знать наверняка что нагревает корону (см. Теплые корональные петли могут содержать ключ к горячей солнечной атмосфере ).

4. Пыль комет

Кометы — откуда берется их пыль?

Как пыль, образовавшаяся при высоких температурах, оказалась в замороженных кометах? Кометы — ледяные пыльные кочевники Солнечной системы. Считается, что эти тела возникли в самых отдаленных уголках космоса, в поясе Койпера (вокруг орбиты Плутона) или в загадочной области, называемой Облаком Оорта, эти тела иногда сталкивались и падали под слабым гравитационным притяжением Солнца. Когда они падают внутрь Солнечной системы, солнечное тепло заставит лед испариться, создав кометный хвост, известный как кома. Многие кометы падают прямо на Солнце, но другим повезло больше, они совершают короткопериодическую (если они возникли в поясе Койпера) или долгопериодическую (если они возникли в Облаке Оорта) орбиту вокруг Солнца.

Но что-то странное было обнаружено в пыли, собранной миссией NASA Stardust в 2004 году к комете Wild-2. Пылинки этого замороженного тела, по-видимому, образовались при высоких температурах. Считается, что комета Wild-2 возникла и развивалась в поясе Койпера, так как же эти крошечные образцы могли образоваться в среде с температурой более 1000 градусов по Кельвину?

Солнечная система возникла из туманности около 4,6 миллиарда лет назад и сформировала большой аккреционный диск по мере остывания. Образцы, собранные с Wild-2, могли образоваться только в центральной области аккреционного диска, вблизи молодого Солнца, и что-то перенесло их в дальние уголки Солнечной системы, в конечном итоге оказавшись в поясе Койпера. Но какой механизм мог это сделать? Мы не слишком уверены (см. 9Пыль кометы 0004 очень похожа на астероиды ).

3. Утес Койпера

Тела в поясе Койпера (Дон Диксон)

Почему пояс Койпера внезапно заканчивается? Пояс Койпера — это огромная область Солнечной системы, образующая кольцо вокруг Солнца сразу за орбитой Нептуна. Он очень похож на пояс астероидов между Марсом и Юпитером. Пояс Койпера содержит миллионы небольших каменистых и металлических тел, но он в 200 раз массивнее. Он также содержит большое количество воды, метанового и аммиачного льдов, составляющих ядра комет, происходящих оттуда (см. № 4 выше). Пояс Койпера также известен своей карликовой планетой Плутоном и (совсем недавно) собратом Плутоида «Макемаке».

Пояс Койпера уже сам по себе является довольно неисследованной областью Солнечной системы (мы с нетерпением ждем прибытия туда миссии НАСА «Новые горизонты Плутона» в 2015 году), но он уже породил некоторую загадку. Население объектов пояса Койпера (ОПК) внезапно падает на расстоянии 50 а.е. от Солнца. Это довольно странно, так как теоретические модели предсказывают 90 004 увеличение 90 005 числа KBO после этой точки. Падение настолько резкое, что эту особенность окрестили «Утесом Койпера».

В настоящее время у нас нет объяснения утеса Койпера, но есть несколько теорий. Одна идея состоит в том, что за пределами 50 а. Другая, более спорная идея состоит в том, что ОПК за скалой Койпера были сметены планетарным телом, возможно, размером с Землю или Марс. Многие астрономы возражают против этого, ссылаясь на отсутствие наблюдательных данных о чем-то таком большом, вращающемся вокруг пояса Койпера. Эта планетарная теория, однако, оказалась очень полезной для предсказателей судьбы, предоставив неубедительные «доказательства» существования Нибиру или «Планеты X». Если там и есть планета, то это точно , а не «входящая почта», и это определенно , а не , пришедшая к нам на порог в 2012 году.

Короче говоря, мы понятия не имеем, почему существует скала Койпера… зонда Pioneer 10 (NASA)

Почему зонды Pioneer сбиваются с курса? Это сложный вопрос для астрофизиков и, вероятно, самый сложный вопрос для наблюдений за Солнечной системой. Пионер 10 и 11 были запущены еще в 19 году72 и 1973 для исследования внешних пределов Солнечной системы. По пути ученые НАСА заметили, что оба зонда испытывают что-то довольно странное; они испытывали неожиданное ускорение по направлению к Солнцу, сбивая их с курса. Хотя это отклонение не было огромным по астрономическим меркам (386 000 км отклонения от курса после 10 миллиардов километров пути), тем не менее это было отклонение, и астрофизики затрудняются объяснить, что происходит.

Одна из основных теорий предполагает, что неоднородное инфракрасное излучение вокруг корпуса зонда (от радиоактивного изотопа плутония в его радиоизотопных термоэлектрических генераторах) может излучать фотоны преимущественно с одной стороны, давая небольшой толчок к Солнцу. Другие теории немного более экзотические. Возможно, общую теорию относительности Эйнштейна нужно модифицировать для длительных путешествий в глубокий космос? Или, возможно, темная материя сыграла свою роль в замедлении космического корабля «Пионер»?

Пока только 30% отклонений можно связать с теорией неравномерного распределения тепла, и ученые затрудняются найти очевидный ответ (см. Аномалия первопроходцев: отклонение от гравитации Эйнштейна? ).

1. Облако Оорта

Художественное представление облака Оорта. (NASA/JPL)

Откуда мы знаем, что Облако Оорта вообще существует? Что касается загадок Солнечной системы, то аномалия Пионера — сложная задача, но облако Оорта (на мой взгляд) — самая большая загадка из всех. Почему? Мы никогда не видели его, это гипотетическая область пространства .

По крайней мере, в поясе Койпера мы можем наблюдать большие ОПК и знаем, где они находятся, но Облако Оорта слишком далеко (если оно действительно там). Во-первых, предполагается, что Облако Оорта находится на расстоянии более 50 000 а.е. от Солнца (это почти световой год), что составляет около 25% расстояния до нашего ближайшего звездного соседа, Проксимы Центавра. Таким образом, Облако Оорта находится очень далеко. Внешние пределы Облака Оорта в значительной степени являются краем Солнечной системы, и на таком расстоянии миллиарды объектов Облака Оорта очень слабо гравитационно связаны с Солнцем. Следовательно, на них может существенно повлиять прохождение других ближайших звезд. Считается, что разрушение Облака Оорта может привести к тому, что ледяные тела будут периодически падать внутрь, создавая долгопериодические кометы (такие как комета Галлея).

На самом деле, это единственная причина, по которой астрономы верят в существование Облака Оорта. Оно является источником долгопериодических ледяных комет, которые имеют очень эксцентричные орбиты, исходящие из областей за пределами плоскости эклиптики. Это также говорит о том, что облако окружает Солнечную систему и не ограничивается поясом вокруг эклиптики.

Итак, Облако Оорта кажется где-то рядом, но мы не можем наблюдать его напрямую. В моих книгах это самая большая загадка в самой отдаленной области нашей Солнечной системы…

Нравится:

Нравится Загрузка…

18 Загадок и вопросов о Солнечной системе без ответов

Одна из замечательных особенностей астрономии заключается в том, что нам еще так много предстоит открыть. Во Вселенной так много нерешенных вопросов и загадок. Всегда есть головоломка, которую нужно решить, и это часть красоты.

Даже в нашем районе, Солнечной системе, есть много вопросов, на которые мы до сих пор не можем ответить. В этой статье мы рассмотрим некоторые из самых крутых загадок, над которыми все еще работают ученые.

1. Почему Венера вращается в обратном направлении?

Все планеты Солнечной системы вращаются в одном направлении, кроме одной: Венеры. Если бы вы могли посмотреть на все планеты из точки на вершине Северного полюса, вы бы увидели, что все они вращаются против часовой стрелки. Но не Венера. Венера вращается по часовой стрелке.

У астрономов есть две теории, объясняющие, почему это происходит. Одним из них является то, что Венера могла подвергнуться огромному столкновению с другим объектом. Это столкновение было настолько мощным, что изменило направление вращения Венеры. Вторая теория заключается в том, что Венера находится так близко к Солнцу, а ее атмосфера настолько плотная, что гравитационное притяжение Солнца создало приливы, которые перевернули ось планеты на 180º.

Эта анимация, созданная доктором Джеймсом О’Донохью, показывает наклоны и вращения каждой планеты Солнечной системы, чтобы вы могли визуализировать разницу между Венерой и остальными.

2. Сколько существует неизвестных карликовых планет?

За последние несколько десятилетий наши телескопы очень быстро совершенствовались. Со всеми этими достижениями мы начали находить в Солнечной системе множество объектов, о которых не знали. Это привело к созданию категории карликовых планет для обозначения всех этих объектов, которые на самом деле не соответствовали критериям, чтобы называться планетой, но были довольно близки.

Международный астрономический союз официально признал 5 карликовых планет, включая Плутон, но есть по крайней мере 30 других объектов, которые были предложены несколькими астрономами и которые будут дополнительно изучены в ближайшие годы, чтобы увидеть, соответствуют ли они критериям. . Большинство этих карликовых планет будут расположены в районе, известном как пояс Койпера, за орбитой Нептуна.

Некоторые астрономы считают, что может быть до 200 карликовых планет, ожидающих своего открытия.

3. Почему атмосфера Солнца горячее, чем его поверхность?

Одна из самых больших и противоречивых загадок Солнечной системы, на которую мы не смогли найти ответы, заключается в том, почему внешний слой атмосферы Солнца горячее, чем поверхность звезды.

Солнце состоит из нескольких слоев. Видимая поверхность или часть, которую мы можем видеть, называется фотосферой и горит при температуре около 5700 К. Кроме того, у Солнца также есть атмосфера, а самая внешняя ее часть называется корона . Казалось бы, отделившись от поверхности, тепло начнет рассеиваться и температура короны будет ниже, чем на поверхности. Это не так. На самом деле, это полная противоположность, так как температура в короне может достигать 1 000 000 К.

Были сформированы некоторые теории относительно того, почему это происходит, которые связаны с ионизацией гелия в атмосфере, но мы этого не делаем. знать наверняка.

4. Как Сатурн получил свои кольца?

Кольца Сатурна, вероятно, являются самой знаковой и узнаваемой особенностью любой планеты Солнечной системы. Мы знаем, что кольца — это миллионы маленьких кусочков камня, льда и пыли. Чего мы не знаем, так это того, как они появились.

Существует несколько теорий происхождения колец. Самое крутое, что кольца — это остатки луны, которая могла быть уничтожена астероидом или раздавлена собственной гравитацией Сатурна. Другая возможность заключается в том, что они просто остатки первоначального облака материалов, из которого был сформирован Сатурн.

Раз уж мы заговорили о кольцах Сатурна. Мы также не знаем, сколько им лет. Они могли образоваться недавно, а могли быть там с самого начала. Кажется, что решение одной из этих двух головоломок действительно поможет нам решить другую. Недавние данные зонда «Кассини» предполагают, что кольца могут быть очень молодыми и, возможно, даже образовались примерно в то время, когда динозавры ходили по Земле (что похоже на вчерашний день по астрономическому времени), но это еще предстоит подтвердить.

5. Почему Уран наклонен вбок?

Что-то очень любопытное происходит с вращением Урана. Кажется, что планета лежит на боку, если сравнивать ее с другими планетами Солнечной системы. В то время как ось вращения других планет в основном перпендикулярна направлению Солнца, ось Урана наклонена и почти указывает на звезду, из-за чего кажется, что планета вращается на боку.

Возможно, в какой-то момент своей истории огромный объект столкнулся с Ураном и изменил направление своей оси. Некоторые теории предполагают, что одно и то же воздействие создало большинство или все его 27 спутников.

Посмотрите видео выше по вопросу №1, если хотите визуализировать этот феномен.

6. Существует ли Облако Оорта?

Вы когда-нибудь задумывались, откуда берутся кометы? Чтобы решить этот вопрос, астрономы предположили, что на внешних границах Солнечной системы существует группа из миллионов, а может быть, и миллиардов маленьких ледяных каменистых объектов. Эти объекты образуют огромное «облако», названное Облаком Оорта в честь одного из астрономов, предложивших его. Иногда эти объекты вылетают из Облака Оорта из-за столкновений или гравитационных сил и становятся блуждающими кометами.

Объекты в Облаке Оорта слишком малы и находятся слишком далеко, чтобы отражать солнечный свет, поэтому его существование до сих пор не подтверждено. Если вы хотите узнать об этом больше, ознакомьтесь с нашей статьей о кометах, объясняемой для всех.

7. Этот странный вихрь на южном полюсе Венеры

Изображение вихря художником. Художник: edlo

На южном полюсе Венеры есть очень загадочный закручивающийся вихрь, о котором астрономы хотели бы узнать больше, но пока не могут. Он ведет себя как сильный шторм, но дождя нет, поэтому, вероятно, он состоит из других газов. Одна из самых загадочных вещей в нем — это то, как быстро он вращается. Он вращается в 60 раз быстрее, чем сама планета, что странно для нас, поскольку бури на Земле никогда не превышают скорость вращения Земли.

8. Как была создана Луна?

Одна из вещей, которая много говорит о том, как мало мы все еще знаем о нашей Вселенной, — это тот факт, что мы даже не знаем наверняка, как образовалась наша собственная Луна.

Текущая теория, с которой соглашается большинство астрономов, заключается в том, что в какой-то момент в начале жизни Солнечной системы планета размером с Марс столкнулась с Землей. Это столкновение оставило много обломков и кусков обеих планет, висящих вокруг, но все еще захваченных гравитацией Земли и оставшихся на ее орбите. Через миллионы лет все эти кусочки соединились благодаря гравитации и образовали Луну.

Хотя эта теория широко распространена, она оставляет в воздухе некоторые вопросы, например, почему Земля не была сбита со своей орбиты в результате этого удара? а что случилось с другой гипотетической планетой?.

9. Девятая планета

Теории заговора всегда любили воображать загадочные, неизвестные планеты в Солнечной системе. Они называли ее разными именами: Нибиру, Планета X и т. д. Эти теории, как правило, слишком далеки от реальности, и им не хватает научной основы. Но может ли там действительно быть планета, о которой мы не знаем? Удивительно, но ответ: может быть.

Только в 2005 году были обнаружены три больших объекта, которые считались мифической девятой (или десятой) планетой за пределами орбиты Нептуна. Позже эти объекты были классифицированы как первые карликовые планеты и получили названия Эрида, Хаумеа и Макемаке. Но это заставило нас задуматься, что еще есть, что наши телескопы все еще недостаточно мощны, чтобы обнаружить?

Если бы планета существовала на окраине Солнечной системы, популярная теория гласит, что она могла бы находиться за поясом Койпера. Это было бы достаточно далеко от солнечного света, чтобы объяснить, почему мы еще не обнаружили его, и это объяснило бы, почему пояс Койпера заканчивается так внезапно, поскольку планета могла очистить область от других объектов.

Однако маловероятно, что планета окажется ближе к нам. Мы смотрели и смотрели туда, и к этому моменту мы должны были обнаружить по крайней мере какое-то гравитационное притяжение, которое астрономы не могли объяснить. Если и существует девятая планета, то она находится в тех областях за Нептуном, которые до сих пор остаются для нас загадкой.

10. Были ли на Марсе в прошлом океаны?

Художественное представление того, как выглядел бы Марс с океаном из жидкой воды.

Мы близки к разгадке этого.

В течение многих лет астрономы находили доказательства эрозии, каналов и каньонов на Марсе. Насколько нам известно, все они вызваны медленно образующейся жидкой водой. Исходя из этих данных, мы можем предположить, что в какой-то момент в прошлом Марс имел жидкую воду, текущую по планете. Некоторые астрономы считают, что даже одна треть марсианской поверхности могла быть покрыта водой. Некоторые ученые считают, что даже сегодня вода может существовать под поверхностью Марса, где она защищена от многих эффектов, которые привели бы к исчезновению поверхностной воды.

Чем больше мы исследуем и изучаем Марс, тем более верной кажется эта теория, но это открывает другие вопросы. Что случилось с Марсом, из-за чего вся эта вода испарилась или замерзла? Могла ли когда-то существовать жизнь на красной планете?

11. Сколько на самом деле длится день на Сатурне?

Учитывая то время, которое мы потратили на изучение нашей Солнечной системы, и тот факт, что НАСА отправило «Кассини» на Сатурн для исследования планеты, вы могли бы подумать, что не составит труда вычислить, сколько времени это займет. чтобы Сатурн вращался. Ответ, однако, немного сложен, потому что мы знаем период вращения Сатурна… но не совсем.

Дело в том, что Сатурн — газовый гигант. Это означает, что видимая часть, которую мы можем видеть снаружи планеты, в основном состоит из газа. Из наших наблюдений мы увидели, что этому газу требуется где-то от 10 часов 10 минут до 10 часов 38 минут, чтобы совершить один оборот в зависимости от области Сатурна, на которую вы смотрите, поэтому мы приняли это число как период вращения для планета. Проблема в том, что мы не знаем, вращается ли внутреннее ядро планеты с такой же скоростью из-за всех этих слоев закрученного газа вокруг него.

12. Был ли Марс поражен гигантской космической молнией?

3D-модель Valles Marineris

На Марсе есть огромный странный каньон под названием Valles Marineris . Просто чтобы дать вам представление о его размерах, скажем, что он примерно в 4 раза глубже и в 5 раз длиннее Большого Каньона в Аризоне. Но его странности только начинаются там. Некоторые ученые считают, что этот каньон образовался не традиционным способом (вода медленно размывала землю в течение миллионов лет), а гораздо более прохладным способом. они верят Valles Marineris — это шрам.

В течение многих лет ученые предполагали существование космических молний . Представьте себе молнию, но в космическом масштабе, путешествующую по космосу с невообразимым количеством энергии. Затем представьте, что этот болт попадает на планету, скажем, на Марс. Столкновение будет достаточно сильным, чтобы навсегда оставить след на планете и создать долину размером Valles Marineris .

Еще одно доказательство, которое может поддержать теорию молнии, заключается в том, что Марс также имеет дыру в своей атмосфере, через которую водород уходит в космос. Могла ли эта дыра образоваться от того самого удара? Не по этой ли причине Марс потерял свой океан?

13. Почему планеты такие разные по составу?

Большинство астрономов сходятся во мнении о происхождении Солнечной системы. Они считали, что вокруг Солнца образовался диск из камней и гальки, и они начали сливаться, сталкиваясь друг с другом и сливаясь вместе, образуя планеты. Но это создает проблему. Если все планеты образовались из одного диска и росли вместе в одно и то же время, то как получилось, что они так сильно отличаются друг от друга?

Некоторые различия между планетами можно объяснить такими переменными, как расстояние от Солнца до них. Это объясняет, например, почему некоторые планеты могут содержать жидкую воду, такую как Земля и (возможно) Марс, в то время как другие не могут, потому что они слишком холодные, но это не объясняет другие вещи, такие как огромные различия в размерах и составе.

Некоторые теории предполагают, что солнечные ветры «сдули» более легкие материалы, что позволило внешним планетам иметь другой состав. Другое исследование обнаружило корреляцию между изотопом кальция и размером планет, предполагая, что планеты росли с одинаковой скоростью, но затем прекращали свой рост в разное время.

14. Есть ли у Юпитера и Сатурна ядро?

Фотография Юпитера, сделанная космическим аппаратом «Юнона»

Когда мы жили только на одной планете, трудно представить, как другая может быть такой другой и странной, а в случае Юпитера, Сатурна и других — такой нетвердой . Хотя эти два гиганта нашей Солнечной системы выглядят как планеты, насколько мы можем судить, они в основном состоят из газа. Если бы вы предположили, не зная, было бы легко подумать, что за всеми этими штормами, облаками и газом, которые мы видим на вершинах этих планет, была бы поверхность, на которую мы могли бы когда-нибудь приземлиться и исследовать. Ну, нет. Если бы вы уронили что-то на Юпитер, оно бы не ударилось о поверхность. Он просто упадет в центр планеты, пока не будет раздавлен давлением.

Ученые считают, что у обеих планет может быть ядро с тонким каменистым или ледяным слоем посередине, потому что это соответствует нашей текущей модели формирования планет. Проблема в том, что мы никогда не видели и не подтверждали существование такого ядра, а данные, обнаруженные космическим кораблем «Юнона» на Юпитере, оставили нам больше вопросов, чем ответов, поскольку предполагают, что ядро Юпитера может быть растворено.

15. Почему так внезапно заканчивается пояс Койпера?

Пояс Койпера — это группа астероидов, вращающихся вокруг Солнца за пределами орбиты Нептуна. Подумайте о поясе астероидов, но больше. Некоторые кометы и метеоры в Солнечной системе прибывают оттуда, однако в поясе Койпера есть кое-что очень любопытное.

В какой-то момент примерно в 50 астрономических единицах от Солнца пояс Койпера внезапно заканчивается. Эта область называется утесом Койпера, и это загадка, поскольку она противоречит нашей модели формирования Солнечной системы. С нашими нынешними теориями мы ожидаем увидеть не только больше объектов, но и они будут еще больше.

Одна из теорий, пытающихся объяснить этот вопрос, предполагает, что планета очистила область своей гравитацией и поглотила эти объекты. Это одна из самых популярных теорий о потенциальной девятой планете, упомянутой ранее, но никаких доказательств существования такой планеты так и не было найдено.

Другая теория заключается в том, что за скалой Койпера есть объекты, но они слишком малы, чтобы отражать какой-либо свет или оказывать какое-либо гравитационное воздействие на окружающую среду, поэтому мы просто не можем их обнаружить.

16. Почему на Плутоне есть горы?

Фотография Плутона с улучшенными цветами, чтобы можно было оценить его геологию.

Карликовая планета Плутон обладает одними из самых уникальных особенностей среди всех других объектов Солнечной системы. Это огромные горы, почти полностью состоящие изо льда. Вопрос, который ставит ученых в тупик, — откуда они взялись?

Чтобы образовалась гора, должна быть геологическая активность. Это означает, что тектонические плиты движутся из-за вулканической активности или какой-либо другой формы выделения тепла. И вот где кроется большая загадка, откуда берутся тепло и энергия? Насколько мы можем судить, Плутон находится слишком далеко от Солнца, чтобы получать от него много энергии, а его ядро состоит только из льда и камня, поэтому лава не течет.

Одна из теорий предполагает, что на Плутоне может быть некая система криовулканов, которые, по сути, представляют собой вулканы, извергающие воду или газы, но реальность все еще остается вопросом, на который нужно ответить.

17. Есть ли жизнь в других местах Солнечной системы?

Это точно большой. Обнаружение жизни за пределами Земли станет величайшим научным открытием в истории человечества. Мы всегда задавались вопросом, возможно ли существование жизни на других планетах, помимо нашей, и была ли она на них когда-то в прошлом.

В нашей собственной Солнечной системе есть места, с которых можно начать поиск.

Во-первых, это Марс. Наш сосед имел бы смысл, поскольку мы почти уверены, что в прошлом у него был водный океан, и температурные условия не слишком отличались бы от наших, по крайней мере, тогда. Несколько исследовательских марсоходов, которые нам удалось отправить на Марс, обнаружили некоторые многообещающие данные, такие как некоторые сложные химические соединения, обнаруженные марсоходом Curiosity в 2018 году, но ничего окончательно не доказано.

Следующими лучшими местами для поиска признаков жизни являются луны. В частности, Европа, один из спутников Юпитера и Титан на Сатурне. Снаружи Европа состоит в основном изо льда, но астрономы считают, что под ледяной коркой есть океаны соленой воды, в которых могут быть подходящие условия для развития жизни.

Титан — любопытный спутник, поскольку это единственный спутник в Солнечной системе, имеющий собственную атмосферу. Он в основном состоит из водорода, но атмосферное давление не сильно отличается от земного. Считается, что на Титане также есть океан, хотя они состоят из метана.

Пройдет некоторое время, прежде чем мы отправим зонды на Европу или Титан, но, надеюсь, в какой-то момент мы сможем их тщательно изучить и проверить на наличие признаков жизни.

18. Насколько велика Солнечная система на самом деле?

Как мы упоминали выше, когда говорили об Облаке Оорта, мы до сих пор мало знаем о внешних границах Солнечной системы. Так много, что мы даже не знаем, где это заканчивается.

Некоторые астрономы отмечают конец Солнечной системы в гелиопаузе , воображаемая линия, где останавливаются солнечные ветры. Это сделало бы Солнечную систему шириной около 79 астрономических единиц, но облако Оорта было бы расположено намного дальше этого. Если мы возьмем Облако Оорта как линию конца Солнечной системы, по оценкам, оно может находиться на расстоянии до 200 000 астрономических единиц или чуть более 3 световых лет.

Заключение

Как вы можете понять из нашего списка, есть еще много вопросов о нашей Солнечной системе, на которые нужно ответить.