Navzdory skutečnosti, že se lidstvo díky nejmocnějším dalekohledům a četným vesmírným misím dozvědělo spoustu zajímavých věcí o naší sluneční soustavě, stále existuje mnoho otázek a záhad, které zmatou i ty nejvýznamnější vědce naší doby. A čím více studujeme vesmír, tím více hádanek pro nás představuje. Nabízíme vám, abyste se seznámili s deseti nejzajímavějšími tajemstvími naší sluneční soustavy, která dosud nebyla schopna vyřešit ani ty nejlepší mysli naší planety.
Neviditelný štít obklopující Zemi
V roce 1958 objevil James Van Allen z University of Iowa pár radiačních prstenců obklopujících naši planetu ve výšce 40 000 kilometrů a sestávající z vysokoenergetických elektronů a protonů. Magnetické pole Země udržuje tyto prstence kolem naší planety. Pozorování prstenů ukázalo, že se buď smršťují, nebo rozpínají pod vlivem energie emitované světlicemi na Slunci.
V roce 2013 objevil Daniel Baker z University of Colorado třetí strukturu mezi Van Allenovým vnitřním a vnějším radiačním prstencem. Baker označil tuto strukturu jako „zásobní kruh“, který funguje jako rozšiřující se a smršťující se neviditelný štít, který blokuje účinky „smrtících elektronů“. Tyto elektrony, které se nacházejí v nadmořské výšce 16 000 kilometrů, mohou být smrtelné nejen pro lidi ve vesmíru, ale také pro různé vybavení vesmírných satelitů.
V nadmořské výšce něco málo přes 11 000 kilometrů nad povrchem planety se tvoří hranice vnitřního prstence, jehož vnější obrys blokuje elektrony a brání jim proniknout hlouběji do naší atmosféry.
"Zdá se, že tyto elektrony kolidují se skleněnou stěnou." Něco vytváří kolem naší planety jakési silové pole, které jsme mohli vidět v různých sci-fi filmech. Je to neuvěřitelně záhadný jev, “říká Baker.
Propagační video:
Vědci vyvinuli několik teorií, které by tak či onak mohly částečně vysvětlit podstatu tohoto neviditelného štítu. Žádná z těchto teorií však není konečná a potvrzená.
Anomálie zrychlení
Vědci vyslali kosmickou loď na vzdálené úseky naší sluneční soustavy pomocí speciálních gravitačních manévrů využívajících gravitační energii naší planety nebo měsíce k urychlení. Vědci však, jak se ukázalo, nejsou vždy schopni přesně vypočítat rychlost zrychlení kosmické lodi během takových manévrů. Někdy se stane, že vypočítaná rychlost neodpovídá dříve oznámené rychlosti. Takové nesrovnalosti se nazývají „abnormální zrychlení“.
Vědci nyní mají schopnost vypočítat pouze přesný rozdíl v rychlosti při akceleraci v důsledku gravitační energie Země. I v tomto případě však dochází k nepředvídatelným událostem, jako tomu bylo například u sondy NASA „Cassini“v roce 1999, jejíž rychlost letu byla kvůli neznámým okolnostem zpomalena o 2 milimetry za sekundu. Další případ nastal v roce 1998, kdy kosmická loď NEAR stejné NASA obdržela nevysvětlitelné zrychlení o 13 milimetrů za sekundu vyšší než dříve ohlášené výpočty.
"Tyto nevysvětlené rozdíly ve vypočtené a skutečné rychlosti nehrají významnou roli při změně dráhy letu kosmické lodi," říká Louis Acedo Rodriguez, fyzik na polytechnické univerzitě ve Valencii.
„I když tyto anomální rozdíly nejsou tak časté, vzhledem ke všem rizikům, je velmi důležité vědět, co je způsobuje.“
Vědci najednou navrhli různé teorie o tom, co by mohlo způsobit tyto anomálie. Jak sluneční záření, tak temná hmota zachycená gravitací naší planety byla zaviněna, ale nikdo nezná přesnou příčinu tohoto jevu. Ještě pořád.
Jupiterova skvělá červená skvrna
Velká červená skvrna na Jupiteru, páté planetě od Slunce, má dvě nevyřešená tajemství. První záhada souvisí s tím, proč tento obrovský hurikán nikdy nekončí? Je tak obrovský, že se do něj vešly nejméně dvě planety o velikosti naší Země.
"Podle současných teorií měla velká červená skvrna na Jupiteru zmizet po několika desetiletích." Tento hurikán však trvá už několik století, “říká Pedram Hasanzade z Harvardské univerzity.
Existuje několik teorií, které se pokoušejí vysvětlit jeho tak dlouhé trvání. Podle jedné z těchto teorií obří hurikán s dlouhou životností pohlcuje menší blízká tornáda a absorbuje jejich energii. Sám Hasanzade navrhl v roce 2013 další teorii. Podle ní pohyb vírových toků studených plynů zdola nahoru a horkých plynů shora dolů uvnitř tohoto obrovského hurikánu umožňuje obnovit část energie v jeho středu. A přesto žádná z navrhovaných teorií přesvědčivě nevyřeší otázku této hádanky.
Druhá záhada velké červené skvrny souvisí se zdrojem její barvy. Jedna teorie naznačuje, že červená barva je způsobena chemickými prvky skrytými viditelnými mračny plynného obra. Někteří vědci však tvrdí, že pohyb chemických prvků nahoru by byl výsledkem nasycenějšího červeného odstínu víru ve všech výškách.
Jednou z nejnovějších hypotéz je, že Jupiterova velká červená skvrna je jakýmsi „spálením“horní vrstvy mraků, zatímco spodní vrstvy jsou bílé nebo spíše šedavé. Vědci, kteří podporují tuto teorii, se domnívají, že červená barva víru se vytváří vystavením ultrafialovému světlu ze Slunce, které prolomí amoniakální složení plynu v horní atmosféře Jupitera.
Titan počasí
Stejně jako Země má i Titan svá vlastní roční období. Titan je jediný satelit v naší sluneční soustavě s hustou atmosférou. Každá sezóna na Titanu se rovná zhruba sedmi letům na Zemi (Titan, připomeňme, je satelitem Saturnu, kterému obíhá kolem Slunce 29 pozemských let).
Poslední změna sezóny na Titanu nastala v roce 2009. Na jeho severní polokouli zima ustoupila jaru, zatímco v jižní části satelitu léto ustoupilo podzimu. V květnu 2012, během podzimní sezóny na jižní polokouli, však kosmická loď Cassini zachytila fotografie obřího polárního víru, který se formoval na jižním pólu satelitu. Po shlédnutí těchto fotografií byli vědci zaskočeni skutečností, že vír se formoval 300 kilometrů nad povrchem Titanu. Důvodem zmatku byla výška a teplota oblasti, kde se tento vír vytvořil - byly příliš vysoké.
Analýzou spektrálních dat barev slunečního světla odraženého atmosférou Titanu vědci dokázali detekovat známky přítomnosti částic kyanovodíku. A jeho přítomnost zase může znamenat, že celá naše představa o Titanu je zásadně špatná. Přítomnost kyanovodíku by měla naznačovat, že horní atmosféra satelitu by měla být o 100 stupňů Celsia chladnější, než se dříve myslelo. Jak se sezóna změnila, atmosféra na jižní polokouli Titanu se začala ochlazovat rychleji, než se očekávalo.
Jelikož cirkulace atmosféry při změně ročního období pohání obrovské množství plynu na jih, zvyšuje se koncentrace kyanovodíku a ochlazuje okolní vzduch. Snížení expozice slunečnímu záření během zimní sezóny také více ochladí jižní polokouli. Vědci budou tento předpoklad, stejně jako mnoho dalších tajemství Titanu, testovat v den letního slunovratu, ke kterému dojde na Saturnu v roce 2017.
Ultraenergetický zdroj kosmického záření
Kosmické záření je vysokoenergetické záření, které věda plně nezkoumala. Jedním z hlavních tajemství astrofyziky je to, odkud pochází ultraenergetické kosmické záření a jak může obsahovat takové neuvěřitelné množství energie. Jedná se o nejvíce vysoce nabité částice známé v našem vesmíru. Vědci mohou pozorovat jejich pohyb, pouze když zasáhnou horní vrstvy naší planety, prasknou do ještě menších částic a způsobí ostrý puls rádiových vln, který netrvá déle než několik nanosekund.
Na Zemi je však nemožné vysledovat, odkud tyto částice pocházejí. Plocha největšího detektoru pro detekci těchto částic na Zemi je pouze asi 3 000 kilometrů čtverečních, což se přibližně rovná ploše trpasličího státu Lucembursko. Vědci plánují tento problém vyřešit vybudováním „mřížky čtverečních kilometrů“(SKA) - supercitlivého rádiového interferometru, díky kterému se Měsíc (ano, náš přirozený satelit) promění ve skutečný obrovský detektor kosmického záření.
Mřížka čtvercového kilometru využije celou viditelnou část povrchu měsíce k detekci rádiových signálů z těchto ultravysokých energií. Díky SKA vědci plánují zaznamenat až 165 událostí spojených s částicemi ultravysoké energie, což je samozřejmě mnohonásobně více, než jsou nyní schopni.
"Kosmické záření tohoto typu energie je tak vzácné, že musíte mít u sebe neuvěřitelně velký detektor, který dokáže shromáždit potřebné množství informací, se kterými můžete skutečně pracovat," vysvětluje Dr. Justin Bray z University of Southampton.
"Ale velikost měsíce trpaslíků, jaký kdy postavil jakýkoli jiný detektor částic." Pokud uspějeme, bude lepší příležitost zjistit, odkud tyto částice pocházejí. ““
Venuše rádiové ticho
Venuše má horkou, hustou a zamračenou atmosféru, která skrývá svůj povrch před přímou viditelností. Doposud jediným způsobem, jak mapovat povrch této planety, je radar. Když před 20 lety navštívila Venuše sonda Magellan, vědci se začali zajímat o dvě tajemství planety, která dosud zůstala nevyřešena.
První záhadou je, že čím vyšší je povrch povrchu planety, tím lépe („jasnější“) se odráží rádiové vlny směrované na povrch. Něco podobného se děje tady na Zemi, ale s přihlédnutím k viditelnému světlu. Čím vyšší jdeme, tím nižší je teplota. Čím vyšší v horách, tím větší a silnější sněhové čepice. Podobný účinek nastává na Venuši, jejíž povrch nemůžeme pozorovat ve viditelném světle. Vědci se domnívají, že tento účinek je způsoben procesem chemického zvětrávání, které závisí na teplotě nebo typu srážení těžkých kovů, které působí jako kovové čepičky, které odrážejí rádiové signály.
Druhé tajemství Venuše spočívá v přítomnosti radarových mezer ve výškách povrchu planety. Vědci vidí slabé odrazy ve výšce 2400 metrů, poté prudký skok v odrazech signálu, když stoupají na 4500 metrů. Počínaje 4700 metry však dochází k prudkému nárůstu mezer v odrazu signálu. Někdy existují stovky těchto mezer. Zdá se, že signály jdou do prázdnoty.
Kuličky světla na F-prstenci Saturnu
Při srovnání dat, která nedávno získala kosmická loď Cassini, s informacemi získanými před 30 lety Voyager, vědci zjistili pokles projevů jasných shluků na F-prstenci Saturnu (i když celkový počet shluků zůstává nezměněn). Vědci zjistili, že F-kroužek se může měnit. Zároveň to udělejte velmi rychle. Aktuální několik dní.
"Toto pozorování otevírá další tajemství naší sluneční soustavy, které rozhodně stojí za to vyřešit," říká Robert French z institutu SETI v Kalifornii.
Některé Saturnovy prsteny jsou vyrobeny z kusů ledu, které jsou podobné velikosti jako velké balvany. F-kroužek planety však tvoří ledové částice, které nejsou větší než prachová zrna. Z tohoto důvodu vědci často označují F-kroužek jako „prachový prsten“. Při pohledu na tento prsten uvidíte tlumenou záři.
Občas se ledové částice blízko prstence spojí a vytvoří velké ledové koule - drobné satelity Saturnu. Když se tyto drobné satelity srazí s velikostí F-prstence, vytlačují částice, které jej tvoří. Výsledkem je jasné světlice. Počet těchto světlic přímo souvisí s počtem těchto drobných satelitů. Přinejmenším to říká jedna z teorií.
Podle jiné teorie byl F-kruh Saturnu vytvořen relativně nedávno. A vznikl v důsledku zničení větších satelitů planety. V tomto případě jsou změny ve F-kroužku způsobeny jeho vývojem. Vědci se dosud nerozhodli, která teorie se více podobá pravdě. Je zapotřebí více pozorování F-prstence planety.
Imaginární gejzíry Evropy
Na konci roku 2013 vědci oznámili, že Hubbleův vesmírný dalekohled objevil gejzíry, které vybuchovaly ve výšce 200 kilometrů na povrchu jižního pólu Europy, ledového měsíce Jupitera. Nečekaně pro vědu je hledání mimozemského života potenciálně snazší. Koneckonců, orbitální sonda mohla preletět těmito gejzíry a sbírat vzorky oceánského složení Evropy, aby hledala známky života, aniž by musela přistát na ledovém povrchu.
Další pozorování Evropy však neprokázala žádný důkaz o vodní páře. Opětovná analýza dříve shromážděných údajů obecně zpochybňovala, zda vůbec existují gejzíry. Někteří vědci také poukazují na to, že Hubble při průzkumu Evropy v říjnu 1999 a listopadu 2012 nenašel žádné gejzíry.
„Objev“gejzírů v Evropě se ukázal být skutečnou záhadou. Letecká kosmická agentura NASA plánuje vyslat robotickou sondu na Jupiterův satelit, jehož úkolem bude pochopit realitu nebo nereálnost pozorování.
Metan na Marsu
Od svého pobytu na Rudé planetě si rover Curiosity na Marsu nevšiml známek metanu, ale 8 měsíců po přistání byli vědci překvapeni tím, co rover zaznamenal svými citlivými senzory. Na Zemi je více než 90 procent metanu v atmosféře produkováno živými bytostmi. Z tohoto důvodu se vědci ve všech ohledech rozhodli zjistit, odkud může metan na Marsu pocházet a co by mohlo způsobit jeho neočekávané uvolnění do atmosféry Rudé planety.
Podle stejných vědců existuje několik možných důvodů. Jedním z nich může být například přítomnost bakterií produkujících metan nebo methanogenů na planetě. Další pravděpodobnou příčinou jsou meteority bohaté na vodík, které občas proniknou do atmosféry Marsu a jsou ve skutečnosti jakousi organickou bombou, která uvolňuje metan při zahřátí ultrafialovým zářením ze Slunce na extrémní teploty. V této věci existuje mnoho teorií a jedna je krásnější než druhá.
Druhou záhadou Marsu je to, že metan se nejen objevuje, ale také mizí. Když marťanská vesmírná sonda nezjistila známky metanu poté, co tam byl původně objeven, vědci byli zmateni. Podle vědy nemůže metan zmizet z planety jen za několik let. Rozklad této chemikálie z atmosféry by trval asi 300 let. Vědci proto mají otázku: byl metan skutečně objeven na Marsu?
Některé emise metanu však byly skutečně potvrzeny. Pokud jde o to, kam tehdy šel: možná marťanské větry neustále odhánějí molekuly metanu od citlivých senzorů zvědavosti? To však žádným způsobem nevysvětluje určitá pozorování vesmírné sondy na oběžné dráze.
Život na Ceres
Vesmírné vozidlo NASA pro průzkum vesmíru spěchá, aby se setkalo s Ceres, trpasličí planetou umístěnou v naší sluneční soustavě. Kosmická sonda má dorazit v březnu 2015. Téměř vše, co víme o Ceres, zůstává pro vědce záhadou. Na rozdíl od protoplanety Vesta, kterou Dawn navštívil na cestě do Ceresu, neexistují žádné příběhy o meteoritech nebo kometách spojených s Ceres, které by mohly formovat její strukturu.
A zatímco Vesta zůstává velmi suchým asteroidem, předpokládá se, že Ceres je složen ze skal a ledu a pod ledovou čepičkou může obsahovat tekutý oceán vody. Vědci naznačují, že voda v té či oné formě tvoří 40 procent jejího složení. Ceres je podle vědy druhá planeta (po Zemi) nebo jakékoli jiné kosmické tělo, které obsahuje takové obrovské zásoby vody v naší sluneční soustavě. Je pravda, že vědci dosud nebyli schopni zjistit přesný objem vody. Možná kosmická loď Dawn pomůže vyřešit tuto otázku, stejně jako odpoví na otázku, proč se Ceres tak liší od Vesty.
Obě trpasličí planety mohou obsahovat důležité informace o životě na Zemi. A Ceres je v tomto ohledu nejzáhadnější. Mohla by tato protoplaneta podporovat život? Pokud vědci vědí, existují tři složky nezbytné pro život: zdroj energie, kapalná voda a chemické stavební kameny, jako je uhlík. Kromě skutečnosti, že na Ceresu může být přítomna voda ve velkých objemech, a to i v kapalné formě, je samotný Ceres dostatečně blízko Slunci, aby přijímal dostatečné množství slunečního tepla. Věda dosud neví, zda má trpasličí planeta svůj vlastní vnitřní zdroj tepla. Také není známo nic o nezbytných stavebních kamenech života. Doufejme, že vesmírná mise Dawn dokáže odpovědět na všechny tyto otázky.
NIKOLAY KHIZHNYAK