Сви смо се у неком или другом тренутку питали које су то мистерије нашег Сунчевог система. На крају крајева, осам планета (плус Плутон и све остало) оне друге патуљастих планета) орбитирају унутар врло малог волумена хелиосфере (запремина простора којим доминира утицај Сунца), шта се дешава са остатком волумена који називамо својим домом? Док гурамо све више робота у свемир, побољшавамо своје проматрачке способности и почињемо да доживљавамо простор за себе, све више и више учимо о природи одакле потичемо и како су се планете развијале. Али чак и уз напредовање нашег знања, било би наивно мислити да имамо све одговоре, толико тога још увек морамо открити. Дакле, са личне тачке гледишта, шта бих сматрао највећим мистеријама у нашем Сунчевом систему? Па, рећи ћу ти мој првих десет фаворита још збуњујућих загонетки које је наш Сунчев систем бацио на нас. Дакле, да би се лопта котрљала, почећу у средини, са Сунцем. (Ништа од сљедећег не може се објаснити тамном материјом, у случају да се питате ... заправо то може, али само мало…)
10. Неусклађеност температуре соларног пола
Зашто је Сунчев Јужни пол хладнији од Северног пола? Већ 17 година соларна сонда Улиссес нам је пружала невиђен поглед на Сунце. Након што је 1990. године лансиран на свемирски шатл откриће, неустрашиви истраживач кренуо је на неортодоксно путовање кроз Сунчев систем. Користећи Јупитер за гравитациону праћку, Улиссес је избачен из еклиптичке равнине да би могао проћи преко Сунце у поларној орбити (свемирска летелица и планете обично круже око Сунчевог екватора). Овде је сонда путовала скоро две деценије, без преседана ин ситу посматрање сунчевог ветра и откривање праве природе онога што се дешава на половима наше звезде. Јао, Улиссес умире од старости, а мисија је ефективно окончана 1. јула (иако нека комуникација са занатом остаје).
Међутим, посматрање нерегистрованих региона Сунца може створити збуњујуће резултате. Један од таквих мистериозних резултата је да је Јужни пол Сунца хладнији од Северног пола за 80.000 Келвина. Научници су збуњени овом неподударношћу јер се чини да је ефекат независтан од магнетне поларности Сунца (које магнетни север усмери у магнетни југ сваких 11 година). Улиссес је био у стању да мјери соларну температуру узоркујући јоне у соларном ветру на удаљености од 300 милиона км изнад Северног и Јужног пола. Мерењем односа јона кисеоника (О)6+/ О7+), услови у плазми на дну короналне рупе могу се мерити.
Ово остаје отворено питање и једино објашњење које соларни физичари тренутно могу смислити је могућност да се соларна структура у поларним областима на неки начин разликује. Штета што је Улиссес угризао прашину, могли бисмо да учинимо са поларним орбитером да добијемо више резултата (види Улиссес свемирски брод умире од природних узрока).
9. Марс мистерије
Зашто се марсовске хемисфере толико радикално разликују? Ово је једна мистерија која је годинама фрустрирала научнике. Северна хемисфера Марса је претежно безгранична низина, док је јужна хемисфера испуњена планинским ланцима, стварајући огромне планине. Врло рано у проучавању Марса избацила се теорија да је планету погодило нешто веома велико (стварајући тако огромне низине или огроман ударни базен). То је превасходно зато што низине нису садржавале географију кратера за ударе. За почетак не постоји кратер „наплатак“. Поред тога, зона удара није кружна. Све то указало је на неко друго објашњење. Међутим, истраживачи Цалтецх-а са очима орлова недавно су ревидирали теорију удараца и израчунали да је огромна стена пречника од 1.600 до 2.700 км моћи стварају низине северне хемисфере (види Објашњена два лица Марса).
Мистерија бонуса: Да ли постоји проклетство Марса? Према многим емисијама, веб локацијама и књигама постоји нешто (готово паранормално) у свемиру, једући (или варајући) наше роботске истраживаче Марса. Ако погледате статистику, опростили бисте се што сте били мало шокирани: Скоро две трећине свих мисија на Марсу је пропало. Руске ракете везане за Марс експлодирале су, амерички сателити су погинули усред лета, британски земљаци су обележили пејзаж црвене планете; ниједна мисија на Марсу није имуна на „Марс троугао“. Дакле, постоји ли "Галактички гхоул" вани са нама 'ботовима? Иако би ово могло бити привлачно за неке од нас сујеверних људи, због тога се огромна већина свемирских летелица изгубила Марс проклетство углавном настају због великих губитака током пионирских мисија на Марс. Недавна стопа губитака упоредива је са губицима претрпљеним током истраживања других планета у Сунчевом систему. Иако ће срећа можда имати малу улогу, ова мистерија је више празновјерје него било шта мјерљиво (види „Марс проклетство“: Зашто се није десило толико мисија?).
8. Тунгуска манифестација
Шта је изазвало удар Тунгуске? Заборавите да се Фок Мулдер пробија по руским шумама, ово није епизода Кс-Филес. 1908. године Сунчев систем је бацио нешто код нас ... али не знамо шта. Ово је трајна мистерија откад су очевици описали сјајан блиц (који се могао видети стотинама миља далеко) преко реке Подкаменнаиа Тунгуска у Русији. Током истраге, огромно подручје је десетковано; срушено је око 80 милиона стабала попут палица од шибица, а преко 2.000 квадратних километара је поравњено. Али није било кратера. Шта је пало с неба?
Ова мистерија је и даље отворен случај, иако истраживачи постављају окладе за неки облик "ваздушног праска" када је комета или метеорит ушао у атмосферу, експлодирајући изнад земље. Недавно космичко форензичко истраживање повукло је кораке могућег фрагмента астероида у нади да ће пронаћи његово порекло и можда чак пронаћи матични астероид. Имају осумњичене, али интригантна је ствар што око места удара постоје метеоритски докази. За сада се не чини много објашњења за то, али не мислим да Мулдер и Сцулли требају бити укључени (види Пронађени рођаци Тунгуске Метеороида?).
7. Уранусов нагиб
Зашто се Уран ротира на боку? Чудна планета је Уран. Док све остале планете Сунчевог система мање-више имају своје ротационе оси усмјерене „горе“ од еклиптичке равнине, Уран лежи на боку, са нагибом осовине од 98 степени. То значи да током врло дугих периода (истовремено, 42 године) тачке Северног или Јужног пола директно стоје према Сунцу. Већина планета има „програде“ ротацију; све се планете окрећу у супротном смеру казаљке на сату када се посматрају изнад Сунчевог система (тј. изнад Северног пола Земље). Међутим, Венера чини управо супротно, има ретроградну ротацију, што доводи до теорије да је била избачена са осе већ у почетку своје еволуције због великог удара. Па је ли се то догодило и са Ураном? Да ли га је погодило масивно тело?
Неки научници верују да је Уран био жртва космичког ударања, али други сматрају да може постојати елегантнији начин описивања чудне конфигурације гиганта. Почетком еволуције Сунчевог система астрофизичари су извели симулације које показују орбиталну конфигурацију Јупитера и Сатурна, можда су прешли у орбиталну резонанцу 1: 2. Током овог периода планетарног узнемиравања, комбиновани гравитациони утицај Јупитера и Сатурна пренео је орбитални замах на мањи гасовски гигант Уран, одбацујући га изван оси. Потребно је обавити још истраживања како би се видело да ли је вероватније да је камен величине Земље утицао на Уран или су за то криви Јупитер и Сатурн.
6. Титанова атмосфера
Зашто Титан има атмосферу? Титан, један од Сатурнових луна, је онај само Месец у Сунчевом систему са значајном атмосфером. То је други по величини Мјесец у Сунчевом систему (други само Јупитеров мјесец Ганимие) и око 80% масивнији од Земљевог Мјесеца. Иако је мали у поређењу са земаљским стандардима, више наликује Земљи него што му приписујемо. Марс и Венера се често наводе као браћа и сестре Земље, али њихове су атмосфере 100 пута тање и 100 пута дебље. Атина титана је с друге стране само један и по пута дебља од Земљине плус, углавном је састављена од азота. Душик доминира у атмосфери Земље (у саставу 80%) и доминира у атмосфери Титана (у саставу 95%). Али одакле је сав тај азот? Као на Земљи, то је мистерија.
Титан је тако занимљив месец и брзо постаје главна мета тражења живота. Не само да има густу атмосферу, површина јој је препуна угљоводоника, за које се мисли да преплављују „толинима“ или пребиотичким хемикалијама. Додајте овоме електричну активност у атмосфери Титана и имамо невероватан месец са огромним потенцијалом за живот да се развија. Али одакле долази њена атмосфера ... ми једноставно не знамо.
5. Соларно коронално грејање
Зашто је сунчева атмосфера врућа од површине Сунца? Ово је питање које соларне физичаре мучи више од пола века. Рана спектроскопска опажања соларне короне открила су нешто збуњујуће: Сунчева атмосфера је вруће него фотосфере. У ствари је толико вруће да је упоредиво са температурама које се налазе у језгри Сунца. Али како се то може догодити? Ако укључите жаруљу, ваздух око стаклене сијалице неће бити топлији од самог стакла; што се више приближите извору топлоте, постаје топлије, а не хладније. Али управо то Сунце ради, соларна фотосфера има температуру од око 6000 Келвина, док је плазма само неколико хиљада километара изнад фотосфере 1 милион Келвина. Као што можете рећи, чини се да су кршене све врсте закона физике.
Међутим, соларни физичари се постепено затварају у оно што може изазвати ово мистериозно коронално загревање. Како се посматрачке технике побољшавају и теоријски модели постају софистициранији, соларна атмосфера се може проучавати дубље него икад раније. Сада се верује да механизам за коронално загревање може бити комбинација магнетних ефеката у соларној атмосфери. Постоје два главна кандидата за коронско грејање: нанофларе и таласно грејање. Ја сам за себе одувек био велики заговорник теорија грејања таласа (велики део мог истраживања био је посвећен симулацији магнетохидродинамичких таласних интеракција дуж короналних петљи), али постоје снажни докази да нанофларе такође утичу на коронално загревање, вероватно радећи у тандему са таласом грејање.
Иако смо прилично сигурни да је грејање таласа и / или нанофламера можда одговорно, све док не убацимо сонду дубоко у соларну корону (што се тренутно планира мисијом Соларне сонде), узимајући ин ситу мерења короналног окружења, нећемо сигурно знати Шта греје корону (види Топле короналне петље могу да држе кључ вруће соларне атмосфере).
4. Прашина комете
Како се прашина формирана на високим температурама појавила у смрзнутим кометама? Комете су ледени, прашњави номади Сунчевог система. Мислила да су еволуирала у најудаљенијим досезима свемира, у појасу Куипер (око орбите Плутона) или у мистериозном региону званом Оорт Цлоуд, ова тела се повремено куцају и падају под слабим гравитационим повлачењем Сунца. Док падају ка унутрашњем Сунчевом систему, Сунчева топлота ће проузроковати лед да испарава, стварајући кометарни реп познат и као кома. Многи комети падају равно у Сунце, али други имају више среће, завршећи кратки период (ако су настали у Куиперовом појасу) или дугорочни (ако потичу из Оортовог облака) орбите Сунца.
Али нешто чудно пронађено је у прашини коју је НАСА 2004. покренула мисија Стардуст у Цомет Вилд-2. Чини се да су зрна прашине са овог смрзнутог тела формирала високе температуре. Сматра се да је Цомет Вилд-2 настао и развио се у Куиперовом појасу, па како би се ови сићушни узорци могли формирати у окружењу са температуром већом од 1000 Келвина?
Сунчев систем еволуирао је из маглице пре око 4,6 милијарди година и формирао је велики акректорски диск током хлађења. Узорци прикупљени из Вилд-2 могли су се формирати само у централном подручју акреционог диска, у близини младог Сунца, и нешто их је превозило у далеке домете Сунчевог система, на крају завршивши у појасу Куипер. Али који механизам то може да уради? Нисмо превише сигурни (види Прашина комете је врло слична астероидима).
3. Куиперска литица
Зашто се Куиперов појас изненада завршава? Куиперов појас је огромна област Сунчевог система која формира прстен око Сунца одмах изван орбите Нептуна. Као што је астероидни појас између Марса и Јупитера, Куиперов појас садржи милионе малих каменитих и металних тела, али је 200 пута масивнији. Такође садржи велику количину воде, метана и амонијака, саставних делова језгра кометара који потичу одатле (видети бр. 4 горе). Појас Куипера познат је и по патуљастом планету планету, Плутону и (у новије време) колеги Плутону "Макемаке".
Куиперов појас већ је прилично неистражен регион Сунчевог система (нестрпљиво чекамо да НАСА-ина мисија Нев Хоризонс Плутон стигне тамо 2015. године), али већ је бацио нешто загонетка. Популација објеката појаса Куипер (КБО) изненада опада на удаљености од 50 АУ од Сунца. Ово је прилично чудно јер теоријски модели предвиђају повећати у броју КБО-а изван ове тачке. Отпад је толико драматичан да је ова карактеристика названа "Куипер Цлифф".
Тренутно немамо објашњења за Куиперову литицу, али постоје неке теорије. Једна идеја је да заиста постоји много КБО-а изнад 50 АУ, то је само што се из неког разлога нису прикупили да формирају веће објекте (и зато их не могу приметити). Још једна спорнија идеја је да су КБО-е изван Куиперове литице прогутала планетарна тела, вероватно величине Земље или Марса. Многи астрономи то тврде, наводећи недостатак посматрачких доказа о нечему што је велика орбита изван Куиперовог појаса. Ова планетарна теорија је, међутим, била врло корисна за тамошње судионике, пружајући лажне „доказе“ за постојање Нибиру или „Планете Кс.“ Ако постоји планета вани, сигурно је не „Долазне поште“ и то сигурно јесте не стигли су на наш праг 2012.
Дакле, укратко, немамо појма зашто Куипер Цлифф постоји ...
2. Пионирска аномалија
Зашто Пионеер-ове сонде одлазе ван терена? Ово је забрињавајуће питање за астрофизичаре и вероватно најтеже питање на које треба одговорити у опсервацијама Сунчевог система. Пионеер 10 и 11 лансирани су давне 1972. и 1973. како би истражили спољне домете Сунчевог система. На путу научници НАСА-е приметили су да обе сонде доживљавају нешто прилично чудно; доживљавали су неочекивано убрзање Сунчеве гарде, одгурнувши их ван правца. Иако ово одступање није било велико према астрономским стандардима (386.000 км вожње током 10 милијарди километара путовања), ипак је то одступање и астрофизичари су у губитку да објасне шта се догађа.
Једна главна теорија сумња да неједнако инфрацрвено зрачење око каросерије сонде (из радиоактивног изотопа плутонијума у њеним термоелектричним генераторима Радиоизотоп) може емитовати фотоне преферирано с једне стране, стварајући мали притисак према Сунцу. Остале теорије су мало егзотичније. Можда би требало изменити Аинстеинову општу релативност за дуге стазе у свемир? Или можда тамна материја има улогу да успорава утицај на свемирску летјелицу Пионеер?
До сада се само 30% одступања може приквачити на неуједначену теорију расподјеле топлоте и научници су у губитку да пронађу очигледан одговор (види Пионирска аномалија: одступање од гравитације Ајнштајна?).
1. Облак Оорт
Како знамо да Оорт Цлоуд уопште постоји? Што се тиче мистерија Сунчевог система, Пионеер-ова аномалија је тежак чин који треба следити, али облак Оорт (по мом мишљењу) је највећа мистерија од свих. Зашто? Никада га нисмо видели, то је хипотетичка област простора.
Барем с Куиперовим појасом можемо проматрати велике КБО и знамо гдје је, али Оорт Цлоуд је предалеко (ако је заиста вани). Прво, предвиђа се да ће Оортов облак бити изнад 50 000 АУ од Сунца (то је скоро светлосна година), што чини око 25% пута према нашем најближем звјезданом суседу, Прокима Центаури. Облак Оорт је, дакле, јако далеко. Спољни досег Оортовог облака прилично је ивица Сунчевог система, а на овој удаљености милијарде објеката Оорт Облака су врло лагано гравитационо везани за Сунце. Због тога могу драматично да утичу на пролазак других оближњих звезда. Сматра се да поремећај Оортовог облака може довести до тога да ледена тела повремено падају унутра, стварајући комете дугог периода (попут Халлеиеве комете).
У ствари, то је једини разлог због којег астрономи верују да Оортов облак постоји, то је извор дуготрајних ледених комета који имају изразито ексцентричне орбите које потичу из региона еклиптике. Ово такође указује да облак окружује Сунчев систем и није ограничен појасом око еклиптике.
Дакле, чини се да је Оортов облак вани, али га не можемо директно посматрати. У мојим књигама то је највећа мистерија у најудаљенијој регији нашег Сунчевог система ...
