Napriek tomu, že sa ľudstvo vďaka najsilnejším ďalekohľadom a početným vesmírnym misiám dozvedelo veľa zaujímavých vecí o našej slnečnej sústave, stále existuje veľa otázok a záhad, ktoré zmätú aj tých najvýznamnejších vedcov súčasnosti. A čím viac študujeme priestor, tým viac hádaniek nám predstavuje. Ponúkame vám, aby ste sa oboznámili s desiatimi najzaujímavejšími tajomstvami našej slnečnej sústavy, ktoré ešte ani tie najlepšie mysle našej planéty nedokázali vyriešiť.
Neviditeľný štít obklopujúci Zem
V roku 1958 objavil James Van Allen z univerzity v Iowe dvojicu radiačných prstencov obklopujúcich našu planétu vo výške 40 000 kilometrov a skladajúcich sa z vysokoenergetických elektrónov a protónov. Magnetické pole Zeme udržuje tieto prstence okolo našej planéty. Pozorovanie prstencov ukázalo, že sa buď sťahujú alebo rozpínajú pod vplyvom energie emitovanej svetlicami na Slnku.
V roku 2013 objavil Daniel Baker z Coloradskej univerzity tretiu štruktúru medzi Van Allenovým vnútorným a vonkajším radiačným prstencom. Baker označil túto štruktúru ako „zásobný kruh“, ktorý funguje ako rozširujúci sa a sťahujúci sa neviditeľný štít, ktorý blokuje účinky „smrtiacich elektrónov“. Tieto elektróny nachádzajúce sa v nadmorskej výške 16 000 kilometrov môžu byť smrteľné nielen pre ľudí vo vesmíre, ale aj pre rôzne vybavenie vesmírnych družíc.
Vo výške niečo vyše 11 000 kilometrov nad povrchom planéty sa vytvára hranica vnútorného prstenca, ktorého vonkajší obrys blokuje elektróny a bráni im v prenikaní hlbšie do našej atmosféry.
"Zdá sa, že tieto elektróny narazia do sklenenej steny." Niečo vytvára okolo našej planéty akési silové pole, ktoré sme mohli vidieť v rôznych sci-fi filmoch. Je to neuveriteľne záhadný jav,”hovorí Baker.
Propagačné video:
Vedci vyvinuli niekoľko teórií, ktoré by tak či onak mohli čiastočne vysvetliť podstatu tohto neviditeľného štítu. Žiadna z týchto teórií však nie je konečná a potvrdená.
Anomálie zrýchlenia
Na vyslanie kozmických lodí do vzdialených kútov našej slnečnej sústavy používajú vedci špeciálne gravitačné manévre, ktoré využívajú na zrýchlenie gravitačnú energiu našej planéty alebo mesiaca. Vedci však, ako sa ukazuje, nie sú vždy schopní presne vypočítať rýchlosť zrýchlenia kozmickej lode počas takýchto manévrov. Niekedy sa stáva, že vypočítaná rýchlosť sa nezhoduje s tou predtým oznámenou. Takéto nezrovnalosti sa nazývajú „abnormálne zrýchlenie“.
Teraz majú vedci schopnosť vypočítať iba presný rozdiel v rýchlosti pri akcelerácii v dôsledku gravitačnej energie Zeme. Aj v tomto prípade však dochádza k nepredvídaným udalostiam, ako sa to stalo napríklad v roku 1999 so sondou NASA „Cassini“, ktorej rýchlosť letu z dôvodu neznámych okolností bola spomalená o 2 milimetre za sekundu. K ďalšiemu prípadu došlo v roku 1998, keď kozmická loď NEAR tej istej NASA zaznamenala nevysvetliteľné zrýchlenie o 13 milimetrov za sekundu vyššie ako predtým oznámené výpočty.
"Tieto nevysvetliteľné rozdiely vo vypočítanej a skutočnej rýchlosti nehrajú významnú úlohu pri zmene dráhy letu kozmických lodí," hovorí Louis Acedo Rodriguez, fyzik na polytechnickej univerzite vo Valencii.
„Aj keď tieto anomálne rozdiely nie sú také časté, vzhľadom na všetky riziká, je veľmi dôležité vedieť, čo ich spôsobuje.“
Vedci naraz navrhovali rôzne teórie o tom, čo by mohlo spôsobiť tieto anomálie. Slnečné žiarenie aj tmavá hmota zachytená gravitáciou našej planéty boli dané za vinníkov, nikto však nevie presnú príčinu tohto javu. Stále.
Jupiterova veľká červená škvrna
Veľká červená škvrna na Jupiteri, piatej planéte od Slnka, má dve nevyriešené záhady. Prvá záhada súvisí s tým, prečo tento obrovský hurikán nikdy nekončí? Je taká obrovská, že sa do nej zmestili najmenej dve planéty o veľkosti našej Zeme.
"Podľa súčasných teórií mala veľká červená škvrna na Jupiteri zmiznúť po niekoľkých desaťročiach." Tento hurikán však trvá už niekoľko storočí, “hovorí Pedram Hasanzade z Harvardovej univerzity.
Existuje niekoľko teórií, ktoré sa snažia vysvetliť jeho tak dlhé trvanie. Podľa jednej z týchto teórií absorbuje dlhotrvajúci obrovský hurikán menšie blízke tornáda a absorbuje ich energiu. Sám Hasanzade v roku 2013 navrhol ďalšiu teóriu. Podľa nej pohyb vírivých prúdov studených plynov zdola nahor a horúcich plynov zhora nadol vo vnútri tohto obrovského hurikánu umožňuje obnoviť časť energie v jeho strede. A napriek tomu žiadna z navrhovaných teórií presvedčivo nerieši otázku tejto hádanky.
Druhá záhada veľkej červenej škvrny súvisí so zdrojom jej farby. Jedna teória naznačuje, že červenú farbu spôsobujú chemické prvky skryté pred viditeľnými mrakmi plynného obra. Niektorí vedci však tvrdia, že pohyb chemických prvkov nahor by bol výsledkom viac nasýteného červeného odtieňa víru vo všetkých výškach.
Jednou z posledných hypotéz je, že veľká červená škvrna Jupitera je akýmsi „úpalom“hornej vrstvy mrakov, zatiaľ čo spodné vrstvy sú biele alebo skôr sivasté. Vedci, ktorí podporujú túto teóriu, sa domnievajú, že červená farba víru sa vytvára vystavením ultrafialovému svetlu zo Slnka, ktoré preráža amoniakálne zloženie plynu v hornej atmosfére Jupitera.
Počasie Titan
Rovnako ako Zem, aj Titan má svoje vlastné ročné obdobia. Titan je jediný satelit v našej slnečnej sústave s hustou atmosférou. Každá sezóna na Titáne sa rovná asi siedmim rokom na Zemi (Titan, pripomeňme, je satelitom Saturna, ktorého obeh okolo Slnka trvá 29 pozemských rokov).
Posledná zmena sezóny na Titane sa udiala v roku 2009. Na jeho severnej pologuli zima ustúpila jari, zatiaľ čo v južnej časti satelitu leto jeseni. V máji 2012, počas jesennej sezóny na južnej pologuli, však kozmická loď Cassini zachytila fotografie obrovského polárneho víru, ktorý sa formoval pri južnom póle satelitu. Po prezretí týchto fotografií vedcov zaskočila skutočnosť, že vír sa formoval 300 kilometrov nad povrchom Titanu. Dôvodom zámeny bola výška a teplota oblasti, kde sa tento vír tvoril - boli príliš vysoké.
Analýzou spektrálnych údajov farieb slnečného žiarenia odrážaných atmosférou Titanu sa vedcom podarilo zistiť príznaky častíc kyanovodíka. A jeho prítomnosť zase môže znamenať, že celá naša predstava o Titane je zásadne nesprávna. Prítomnosť kyanovodíka by mala naznačovať, že horná atmosféra atmosféry satelitu by mala byť o 100 stupňov Celzia chladnejšia, ako sa doteraz myslelo. Ako sa menilo ročné obdobie, atmosféra na južnej pologuli Titanu sa začala ochladzovať rýchlejšie, ako sa čakalo.
Pretože cirkulácia atmosféry počas zmeny ročného obdobia poháňa obrovské množstvo plynu na juh, zvyšuje sa koncentrácia kyanovodíka a ochladzuje okolitý vzduch. Zníženie vystavenia slnečnému žiareniu počas zimnej sezóny tiež viac ochladzuje južnú pologuľu. Vedci sa chystajú otestovať tento predpoklad, ako aj mnohé ďalšie záhady Titanu v deň letného slnovratu, ktorý sa stane na Saturne v roku 2017.
Ultra energetický zdroj kozmického žiarenia
Kozmické žiarenie je žiarenie s vysokou energiou, ktoré nebolo vedou úplne preskúmané. Jedným z hlavných tajomstiev astrofyziky je to, odkiaľ pochádza ultraenergetické kozmické žiarenie a ako môže obsahovať také neuveriteľné množstvo energie. Toto sú najviac nabité častice známe v našom vesmíre. Vedci môžu pozorovať ich pohyb, až keď zasiahnu horné vrstvy našej planéty, prasknú ešte v menších časticiach a spôsobia ostrý pulz rádiových vĺn, ktorý netrvá dlhšie ako niekoľko nanosekúnd.
Na Zemi je však nemožné vysledovať, odkiaľ tieto častice pochádzajú. Plocha najväčšieho detektora na detekciu týchto častíc na Zemi je iba asi 3 000 kilometrov štvorcových, čo sa približne rovná rozlohe trpasličieho štátu Luxembursko. Vedci plánujú tento problém vyriešiť výstavbou „Mriežky štvorcových kilometrov“(SKA) - supersenzitívneho rádiového interferometra, vďaka ktorému sa Mesiac (áno, náš prirodzený satelit) premení na skutočný obrovský detektor kozmického žiarenia.
Mriežka štvorcového kilometra využije celú viditeľnú časť povrchu Mesiaca na detekciu rádiových signálov z týchto ultra vysoko energetických častíc. Vedci plánujú vďaka SKA zaznamenať až 165 udalostí spojených s časticami ultravysokej energie, čo je samozrejme mnohonásobne viac, ako sú teraz schopní.
„Kozmické žiarenie tohto typu energie je také zriedkavé, že musíte mať pri sebe neuveriteľne obrovský detektor, ktorý dokáže zhromaždiť potrebné množstvo informácií, s ktorými môžete skutočne pracovať,“vysvetľuje Dr. Justin Bray z University of Southampton.
"Ale veľkosť mesiaca trpasličí, aký kedy postavil akýkoľvek iný detektor častíc." Ak uspejeme, bude lepšia príležitosť zistiť, odkiaľ tieto častice pochádzajú. ““
Rádiové ticho Venuše
Venuša má horúcu, hustú a zakalenú atmosféru, ktorá skrýva svoj povrch pred líniou pohľadu. Doteraz jediný spôsob, ako mapovať povrch tejto planéty, je radar. Keď pred 20 rokmi kozmická loď Magellan navštívila Venušu, vedcov začali zaujímať dve záhady planéty, ktoré doteraz zostali nevyriešené.
Prvou záhadou je, že čím vyšší je povrch povrchu planéty, tým lepšie („jasnejšie“) sa odrážajú rádiové vlny smerujúce na povrch. Niečo podobné sa deje aj tu na Zemi, ale s prihliadnutím na viditeľné svetlo. Čím vyššie ideme, tým nižšia je teplota. Čím vyššie v horách, tým väčšie a hrubšie snehové čiapky. Podobný efekt nastáva aj na Venuši, ktorej povrch nemôžeme pozorovať vo viditeľnom svetle. Vedci sa domnievajú, že tento účinok je spôsobený procesom chemického zvetrávania, ktoré závisí od teploty alebo typu zrážania ťažkých kovov a ktoré pôsobia ako kovové čiapky odrážajúce rádiové signály.
Druhou záhadou Venuše je prítomnosť radarových medzier v nadmorských výškach povrchu planéty. Vedci vidia slabé odrazy vo výške 2 400 metrov, potom prudký skok v odrazoch signálu, keď stúpajú na 4 500 metrov. Počnúc 4700 metrami však dochádza k prudkému nárastu medzier v odraze signálu. Niekedy sú tieto medzery stovky. Zdá sa, že signály idú do prázdnoty.
Gule svetla na Saturnovom F-krúžku
Pri porovnaní údajov, ktoré nedávno získala kozmická loď Cassini s informáciami získanými pred 30 rokmi Voyager, vedci zistili pokles prejavov jasných zhlukov na Saturnovom F prstenci (aj keď celkový počet zhlukov zostáva nezmenený). Vedci zistili, že F-krúžok sa dokáže meniť. Zároveň to urobte veľmi rýchlo. Aktuálne niekoľko dní.
„Toto pozorovanie otvára ďalšie tajomstvo našej slnečnej sústavy, ktoré určite stojí za to vyriešiť,“hovorí Robert French z inštitútu SETI v Kalifornii.
Niektoré prstence Saturnu sú vyrobené z kúskov ľadu, ktoré sa podobajú veľkosťou ako veľké balvany. F-krúžok planéty však tvoria ľadové častice, ktoré nie sú väčšie ako prachové zrná. Z tohto dôvodu vedci často označujú F-krúžok ako „prachový krúžok“. Pri pohľade na tento prsteň uvidíte slabú žiaru.
Príležitostne sa častice ľadu v blízkosti prstenca spoja a vytvoria veľké ľadové gule - malé satelity Saturnu. Keď tieto malé satelity narazia do väčšej časti F-krúžku, vytlačia častice, ktoré ho tvoria. Vďaka tomu sa vyskytujú svetlé svetlice. Počet týchto erupcií priamo súvisí s počtom týchto maličkých satelitov. Aspoň tak to hovorí jedna z teórií.
Podľa inej teórie sa F-kruh Saturnu vytvoril relatívne nedávno. A vznikol v dôsledku zničenia väčších ľadových satelitov planéty. V tomto prípade sú zmeny v F-krúžku spôsobené jeho vývojom. Vedci sa zatiaľ nerozhodli, ktorá z teórií vyzerá skôr ako pravda. Vyžaduje sa viac pozorovaní F-krúžku planéty.
Imaginárne gejzíry Európy
Na konci roku 2013 vedci oznámili, že Hubblov vesmírny ďalekohľad objavil gejzíry, ktoré vyrážajú 200 kilometrov od povrchu južného pólu Európy, ľadového mesiaca Jupiter. Nečakane pre vedu je hľadanie mimozemského života potenciálne jednoduchšie. Koniec koncov, orbitálna sonda mohla preletieť týmito gejzírmi a zbierať vzorky oceánskeho zloženia Európy, aby hľadala stopy života, bez toho, aby musela pristáť na zľadovatenom povrchu.
Ďalšie pozorovania Európy však nepriniesli nijaké dôkazy o vodných parách. Opätovná analýza predtým zhromaždených údajov všeobecne spochybňovala, či vôbec existujú gejzíry. Niektorí vedci tiež poukazujú na to, že Hubble pri objavovaní Európy v októbri 1999 a novembri 2012 nenašiel žiadne gejzíry.
„Objav“gejzírov v Európe sa ukázal byť skutočnou záhadou. Letecká agentúra NASA plánuje vyslať robotickú sondu na Jupiterov satelit, ktorej úlohou bude pochopiť realitu alebo nereálnosť pozorovania.
Metán na Marse
Rover Curiosity od svojho pobytu na Červenej planéte nezaznamenal na Marse známky metánu, ale 8 mesiacov po jeho pristátí boli vedci prekvapení tým, čo Rover zaznamenal svojimi citlivými senzormi. Na Zemi viac ako 90 percent metánu v atmosfére produkujú živé bytosti. Z tohto dôvodu sa vedci vo všetkých ohľadoch rozhodli zistiť, odkiaľ mohol metán na Marse pochádzať a čo by mohlo spôsobiť jeho neočakávané uvoľnenie do atmosféry Červenej planéty.
Podľa rovnakých výskumníkov existuje niekoľko možných dôvodov. Jedným z nich môže byť napríklad výskyt baktérií alebo metanogénov produkujúcich metán na planéte. Ďalšou pravdepodobnou príčinou sú meteority bohaté na vodík, ktoré občas preniknú do atmosféry Marsu a sú v skutočnosti akousi organickou bombou, ktorá uvoľňuje metán pri zahrievaní ultrafialovým žiarením zo Slnka na extrémne teploty. V tejto veci existuje veľa teórií a jedna je krajšia ako druhá.
Druhou záhadou Marsu je, že metán sa nielen objavuje, ale aj mizne. Keď marťanská vesmírna sonda nezistila príznaky metánu potom, čo sa tam pôvodne nachádzal, vedcov to zmiatlo. Podľa vedy nemôže metán zmiznúť z planéty len za pár rokov. Rozklad tejto chemikálie z atmosféry by trval asi 300 rokov. Pred vedcami preto vznikla otázka: bol metán skutočne objavený na Marse?
Niektoré emisie metánu však boli skutočne potvrdené. Pokiaľ ide o to, kam išiel ďalej: možno marťanský vietor neustále vyháňa molekuly metánu od citlivých senzorov zvedavosti? A to nijako nevysvetľuje určité pozorovania vesmírnej sondy na obežnej dráhe.
Život na Ceres
Vesmírne vozidlo NASA na prieskum vesmíru sa ponáhľa stretnúť s Ceres, trpasličou planétou nachádzajúcou sa v našej slnečnej sústave. Vesmírna sonda má doraziť v marci 2015. Takmer všetko, čo vieme o Ceres, zostáva pre vedcov záhadou. Na rozdiel od protoplanéty Vesta, ktorú Dawn navštívil na svojej ceste do Ceresu, neexistujú žiadne príbehy meteoritov alebo komét spojených s Ceres, ktoré by mohli formovať jej štruktúru.
A zatiaľ čo Vesta zostáva veľmi suchým asteroidom, predpokladá sa, že Ceres je zložený z hornín a ľadu a pod ľadovou čiapkou môže obsahovať tekutý oceán vody. Vedci tvrdia, že voda v tej či onej podobe tvorí 40 percent jej zloženia. Ceres je podľa vedy druhou planétou (po Zemi) alebo akýmkoľvek iným kozmickým telesom, ktoré obsahuje také obrovské zásoby vody v našej slnečnej sústave. Je pravda, že vedcom sa zatiaľ nepodarilo zistiť presný objem vody. Možno sonda Dawn pomôže vyriešiť túto otázku, ako aj odpovie na otázku, prečo sa Ceres tak líši od Vesty.
Obe trpasličie planéty môžu obsahovať dôležité informácie o živote na Zemi. A Ceres je v tomto ohľade najtajomnejšia. Mohla by táto protoplanéta podporovať život? Pokiaľ vedci vedia, pre život sú potrebné tri zložky: zdroj energie, kvapalná voda a chemické stavebné prvky, ako je uhlík. Okrem skutočnosti, že na Ceresi môže byť prítomná voda vo veľkých objemoch, a to aj v tekutej forme, je samotný Ceres dosť blízko Slnka na to, aby prijímal dostatočné množstvo slnečného tepla. Veda zatiaľ nevie, či má trpasličia planéta svoj vlastný vnútorný zdroj tepla. Tiež sa nevie nič o potrebných stavebných prvkoch života. Dúfajme, že vesmírna misia Dawn dokáže odpovedať na všetky tieto otázky.
NIKOLAY KHIZHNYAK