På trods af at menneskeheden takket være de mest kraftfulde teleskoper og mange rumopgaver har lært en masse interessante ting om vores solsystem, er der stadig mange spørgsmål og mysterier, der forvirrer selv de mest fremragende forskere i vores tid. Og jo mere vi studerer plads, jo flere gåder præsenterer det os. Vi tilbyder dig at gøre dig bekendt med ti mest interessante mysterier i vores solsystem, som selv de bedste hjerner på vores planet endnu ikke har været i stand til at løse.
Usynligt skjold, der omgiver jorden
I 1958 opdagede James Van Allen fra University of Iowa et par strålingsringe, der omkranser vores planet i en højde af 40.000 kilometer og består af højenergielektroner og protoner. Jordens magnetfelt holder disse ringe omkring vores planet. Observation af ringene har vist, at de enten trækker sig sammen eller ekspanderer under indflydelse af den energi, der udsendes af blusser på Solen.
I 2013 opdagede Daniel Baker fra University of Colorado en tredje struktur mellem Van Allens indre og ydre strålingsringe. Baker omtalte denne struktur som en "opbevaringsring", der fungerer som et ekspanderende og sammentrykkende usynligt skjold, der blokerer virkningerne af "dødbringende elektroner". Disse elektroner, der ligger i en højde af 16.000 kilometer, kan være dødelige ikke kun for mennesker i rummet, men også for forskellige udstyr fra rumsatellitter.
I en højde på lidt over 11.000 kilometer over planetens overflade dannes den indre ringes grænse, hvis ydre kontur blokerer elektroner og forhindrer dem i at trænge dybere ind i vores atmosfære.
”Disse elektroner ser ud til at kollidere med en glasvæg. Noget skaber en slags kraftfelt omkring vores planet, som vi kunne se i forskellige science fiction-film. Det er et utroligt mystisk fænomen,”siger Baker.
Salgsfremmende video:
Forskere har udviklet flere teorier, der på en eller anden måde delvist kunne forklare essensen af dette usynlige skjold. Imidlertid er ingen af disse teorier endelige og bekræftede.
Acceleration anomalier
For at sende rumfartøjer til de fjerne hjørner af vores solsystem bruger forskere specielle tyngdekraftmanøvrer ved hjælp af gravitationsenergien på vores planet eller månen til at accelerere. Imidlertid er forskere, som det viser sig, ikke altid i stand til nøjagtigt at beregne rumfartøjets accelerationshastighed under sådanne manøvrer. Nogle gange sker det, at den beregnede hastighed ikke svarer til den tidligere annoncerede hastighed. Sådanne uoverensstemmelser kaldes "unormal acceleration".
Nu har forskere evnen til kun at beregne den nøjagtige forskel i hastighed, når de accelererer på grund af jordens gravitationsenergi. Men selv i dette tilfælde forekommer uforudsete hændelser, som for eksempel skete med NASA-sonden "Cassini" i 1999, hvis flyhastighed på grund af ukendte omstændigheder blev bremset med 2 millimeter i sekundet. En anden sag opstod i 1998, da NEAR-rumfartøjet fra den samme NASA modtog en uforklarlig acceleration på 13 millimeter i sekundet højere end tidligere annoncerede beregninger.
"Disse uforklarlige forskelle i beregnede og reelle hastigheder spiller ikke en væsentlig rolle i ændring af rumfartøjets flyvevej," siger Louis Acedo Rodriguez, en fysiker ved Polytechnic University of Valencia.
"Selvom disse uregelmæssige forskelle ikke er så almindelige, i betragtning af alle risici, er det meget vigtigt at vide, hvad der forårsager dem."
Forskere på et tidspunkt foreslog forskellige teorier om, hvad der kunne forårsage disse uregelmæssigheder. Både solstråling og mørkt stof fanget af vores planets tyngdekraft blev sat i syndere, men ingen ved den nøjagtige årsag til dette fænomen. Stadig.
Jupiters store røde plet
Den store røde plet på Jupiter, den femte planet fra solen, har to uløste mysterier. Det første mysterium har at gøre med, hvorfor denne kæmpe orkan aldrig ender? Det er så stort, at mindst to planeter på størrelse med vores jord kunne passe inde i den.
”Ifølge de nuværende teorier skulle den store røde plet på Jupiter være forsvundet efter et par årtier. Denne orkan har dog pågået i flere århundreder,”siger Pedram Hasanzade fra Harvard University.
Der er flere teorier, der forsøger at forklare dens så lange varighed. Ifølge en af disse teorier absorberer en langvarig kæmpe orkan mindre tornadoer i nærheden og absorberer deres energi. Hasanzade selv foreslog en anden teori i 2013. Ifølge hende tillader bevægelse af vortexstrømme af kolde gasser fra bund til top og varme gasser fra top til bund inde i denne kæmpe orkan, der giver mulighed for at genoprette noget af energien i centrum. Og alligevel løser ingen af de foreslåede teorier endeligt spørgsmålet om denne gåde.
Det andet mysterium med den store røde plet er relateret til kilden til dens farve. En teori antyder, at den røde farve skyldes kemiske elementer skjult af de gigantiske synlige skyer. Imidlertid hævder nogle forskere, at den opadgående bevægelse af kemiske grundstoffer ville være resultatet af en mere mættet rød nuance af vortexen i alle højder.
En af de nyeste hypoteser er, at Jupiters store røde plet er en slags "solskoldning" af det øverste skylag, mens de nederste lag er hvide eller ret grålige. Forskere, der støtter denne teori, mener, at hvirvelens røde farve dannes ved udsættelse for ultraviolet lys fra solen, der bryder igennem ammoniaksammensætningen af gassen i Jupiters øvre atmosfære.
Titan vejr
Ligesom Jorden har Titan sine egne årstider. Titan er den eneste satellit i vores solsystem med en tæt atmosfære. Hver sæson på Titan er lig med cirka syv år på Jorden (Titan, husker, er en Saturn-satellit, der tager 29 jordår at kredse om solen).
Den sidste sæsonændring på Titan skete i 2009. På den nordlige halvkugle gav vinteren plads til foråret, mens sommeren i den sydlige del af satellitten gav plads til efteråret. I maj 2012, i løbet af efterårssæsonen på den sydlige halvkugle, tog Cassini-rumfartøjet fotografier af en kæmpe polar hvirvel, der dannede sig ved satellitens sydpol. Efter at have set disse fotografier blev forskere forvirrede af det faktum, at vortex blev dannet 300 kilometer over Titans overflade. Årsagen til forvirringen var højden og temperaturen i det område, hvor denne vortex dannede - de var for høje.
Ved at analysere spektraldataene fra sollysfarverne reflekteret af Titans atmosfære var forskere i stand til at opdage tegn på tilstedeværelsen af hydrogencyanidpartikler. Og dets tilstedeværelse kan igen betyde, at hele vores idé om Titan er fundamentalt forkert. Tilstedeværelsen af hydrogencyanid bør indikere, at satellitens øvre atmosfære skal være 100 grader Celsius koldere end tidligere antaget. Da sæsonen ændrede sig, begyndte atmosfæren på Titans sydlige halvkugle at køle hurtigere end forventet.
Da cirkulationen af atmosfæren under sæsonskiftet driver et enormt volumen gas sydpå, øges koncentrationen af hydrogencyanid og afkøler den omgivende luft. Reduktion af udsættelse for sollys i vintersæsonen afkøler også den sydlige halvkugle mere. Forskere vil teste denne antagelse såvel som mange andre mysterier om Titan på sommersolhvervets dag, som vil forekomme på Saturn i 2017.
Ultraenergisk kosmisk strålingskilde
Kosmisk stråling er en højenergistråling, der ikke er blevet undersøgt fuldt ud af videnskaben. Et af de største mysterier ved astrofysik er, hvor ultraenergisk kosmisk stråling kommer fra, og hvordan den kan indeholde så utrolig meget energi. Disse er de mest ladede partikler, der er kendt i vores univers. Forskere kan kun observere deres bevægelse, når de rammer de øverste lag på vores planet og sprænger i endnu mindre partikler og forårsager en skarp puls af radiobølger, der ikke varer mere end et par nanosekunder.
Men på Jorden er det umuligt at spore, hvor disse partikler kommer fra. Arealet for den største detektor til detektion af disse partikler på Jorden er kun omkring 3.000 kvadratkilometer, hvilket er omtrent lig med området for dværgstaten Luxembourg. Forskere planlægger at løse dette problem ved at oprette "Square Kilometergitteret" (SKA) - et overfølsomt radiointerferometer, takket være hvilket Månen (ja, vores naturlige satellit) bliver til en rigtig kæmpe kosmisk strålingsdetektor.
Det kvadratkilometer gitter bruger hele den synlige del af Månens overflade til at detektere radiosignaler fra disse ultrahøjenergipartikler. Takket være SKA planlægger forskere at registrere op til 165 begivenheder forbundet med ultrahøjenergipartikler, hvilket naturligvis er mange gange mere, end de er i stand til at gøre nu.
”Kosmisk stråling af denne type energi er så sjælden, at du har brug for en utrolig stor detektor med dig, der kan indsamle den nødvendige mængde information, som du rent faktisk kan arbejde med,” forklarer Dr. Justin Bray fra University of Southampton.
”Men størrelsen på månen dværger enhver anden partikeldetektor, der nogensinde er bygget. Hvis vi lykkes, vil der være en bedre mulighed for at finde ud af, hvor disse partikler kommer fra."
Venus radio stilhed
Venus har en varm, tæt, overskyet atmosfære, der skjuler overfladen fra synsfeltet. Indtil nu er den eneste måde at kortlægge overfladen på denne planet på radar. Da Magellan-rumfartøjet besøgte Venus for 20 år siden, blev forskere interesseret i to mysterier på planeten, der indtil videre har været uløste.
Det første mysterium er, at jo højere terræn på planetens overflade, jo bedre (“lysere”) reflekteres radiobølgerne rettet mod overfladen. Noget lignende sker her på Jorden, men under hensyntagen til synligt lys. Jo højere vi går, jo lavere bliver temperaturen. Jo højere i bjergene, jo større og tykkere er snehætterne. En lignende effekt forekommer på Venus, hvis overflade vi ikke kan observere i synligt lys. Forskere mener, at denne effekt skyldes en proces med kemisk forvitring, der afhænger af temperaturen eller typen af tungmetaludfældning, der fungerer som metalhætter, der reflekterer radiosignaler.
Venus andet mysterium ligger i tilstedeværelsen af radarhuller i planetens overflade. Forskere ser svage refleksioner i en højde af 2.400 meter, derefter et skarpt spring i signalrefleksioner, når de stiger til 4.500 meter. Fra 4700 meter er der imidlertid en kraftig stigning i huller i signalrefleksion. Nogle gange er der hundredvis af disse huller. Signalerne synes at gå til tomhed.
Klatter af lys på Saturns F-ring
Ved at sammenligne data, der for nylig er opnået af Cassini-rumfartøjet, med information opnået af Voyager for 30 år siden, har forskere fundet et fald i manifestationerne af lyse klumper på Saturns F-ring (skønt det samlede antal klumper forbliver uændret). Forskere har fundet ud af, at F-ringen er i stand til at ændre sig. På samme tid skal du gøre det meget hurtigt. Faktisk i flere dage.
”Denne observation åbner endnu et mysterium for vores solsystem, der absolut er værd at løse,” siger Robert French fra SETI Institute i Californien.
Nogle af Saturns ringe er lavet af isbiter, der har samme størrelse som store kampesten. Men planetens F-ring består af ispartikler, der ikke er større end støvkorn. Af denne grund henviser forskere ofte til F-ringen som en "støvring". Når du ser på denne ring, vil du se en svag glød.
Lejlighedsvis vil ispartikler tæt på ringen kombinere sig og danne store iskugler - Saturns små måner. Når disse små satellitter kolliderer med størstedelen af F-ringen, skubber de de partikler, der udgør den ud. Som et resultat opstår lyse blusser. Antallet af disse blusser er direkte relateret til antallet af disse små satellitter. I det mindste siger det en af teorierne.
Ifølge en anden teori blev F-ringen af Saturn dannet relativt for nylig. Og det blev dannet som et resultat af ødelæggelsen af planetens større issatellitter. I dette tilfælde skyldes ændringer i F-ringen dens udvikling. Forskere har endnu ikke besluttet, hvilken teori der mere ligner sandheden. Flere observationer af planetens F-ring er påkrævet.
Imaginære gejsere i Europa
I slutningen af 2013 meddelte forskere, at Hubble-teleskopet havde opdaget gejsere, der sprængte ud i en højde af 200 kilometer på overfladen af Europas sydpol, den iskolde måne af Jupiter. Uventet for videnskaben er søgningen efter udenjordisk liv potentielt lettere. Når alt kommer til alt kunne en orbitalsonde flyve gennem disse gejsere og samle prøver af Europas oceaniske sammensætning for at lede efter tegn på liv uden at skulle lande på en iskold overflade.
Yderligere observationer af Europa viste imidlertid ingen tegn på vanddamp. Genanalyse af tidligere indsamlede data stillede generelt spørgsmålstegn ved, om der overhovedet var nogen gejsere. Nogle forskere påpeger også, at Hubble ikke fandt nogen gejsere, mens de udforskede Europa i oktober 1999 og november 2012.
"Opdagelsen" af gejsere i Europa viste sig at være et ægte mysterium. NASAs luftfartsagentur planlægger at sende en robotprobe til Jupiters satellit, hvis opgave vil være at forstå virkeligheden eller urealiteten ved observation.
Metan på Mars
Siden opholdet på den røde planet har nysgerrigheden ikke bemærket tegn på metan på Mars, men 8 måneder efter landingen blev forskerne overrasket over, hvad roveren registrerede med sine følsomme sensorer. På jorden produceres mere end 90 procent af metanen i atmosfæren af levende ting. Det er af denne grund, at forskere på alle måder besluttede at finde ud af, hvor metan kunne være kommet fra på Mars, og hvad der kunne forårsage dets uventede frigivelse i atmosfæren på den røde planet.
Ifølge alle de samme forskere er der flere mulige årsager til dette. En af dem kan for eksempel være tilstedeværelsen af metanproducerende bakterier eller metanogener på planeten. En anden sandsynlig årsag er brintrige meteoritter, som lejlighedsvis trænger ind i atmosfæren på Mars og faktisk er en slags organiske bomber, der frigiver metan, når de opvarmes til ekstreme temperaturer ved ultraviolet stråling fra solen. Der er mange teorier i denne sag, og den ene er smukkere end den anden.
Mars andet mysterium er, at metan ikke kun vises, men også forsvinder. Da Mars-rumsonden ikke kunne opdage tegn på metan, efter at den oprindeligt blev opdaget der, var forskerne forvirrede. Ifølge videnskaben kan metan ikke forsvinde fra planeten på få år. Nedbrydningen af dette kemikalie fra atmosfæren ville tage omkring 300 år. Derfor har forskere et spørgsmål: blev metan faktisk opdaget på Mars?
Imidlertid er nogle af metanemissionerne faktisk blevet bekræftet. Hvad angår hvor han gik næste gang: måske kører marsvindene konstant metanmolekyler væk fra de følsomme sensorer i nysgerrigheden? Alligevel forklarer dette på ingen måde visse observationer af en rumsonde i kredsløb.
Livet på Ceres
NASAs Dawn space exploration vehicle har travlt med at møde Ceres, en dværgplanet i vores solsystem. Romsonden skal ankomme i marts 2015. Næsten alt, hvad vi ved om Ceres, forbliver et mysterium for forskere. I modsætning til protoplaneten Vesta, som Dawn besøgte på vej til Ceres, er der ingen historier om meteoritter eller kometer forbundet med Ceres, der kunne forme dens struktur.
Og mens Vesta forbliver en meget tør asteroide, menes Ceres at være sammensat af klipper og is og kan indeholde et flydende hav af vand under iskappen. Forskere antyder, at vand i en eller anden form udgør 40 procent af dets sammensætning. Ifølge videnskaben er Ceres den anden planet (efter Jorden) eller ethvert andet kosmisk legeme, der indeholder så store reserver af vand i vores solsystem. Sandt nok har forskere endnu ikke været i stand til at finde ud af den nøjagtige mængde vand. Måske hjælper Dawn-rumfartøjet med at løse dette spørgsmål samt besvare spørgsmålet om, hvorfor Ceres er så forskellig fra Vesta.
Begge dværgplaneter kan indeholde vigtig information om livet på jorden. Og Ceres i denne henseende er den mest mystiske. Kunne denne protoplanet understøtte livet? Så vidt forskere ved, er der tre komponenter, der er nødvendige for livet: en energikilde, flydende vand og kemiske byggesten som kulstof. Ud over det faktum, at vand kan være til stede i store mængder på Ceres, herunder i flydende form, er Ceres selv tæt nok på solen til at modtage en tilstrækkelig mængde solvarme. Det vides endnu ikke af videnskaben, om dværgplaneten har sin egen interne varmekilde. Der vides heller ikke noget om livets nødvendige byggesten. Lad os håbe, at Dawn-rummissionen kan besvare alle disse spørgsmål.
NIKOLAY KHIZHNYAK