Kljub temu, da se je človeštvo zaradi najmočnejših teleskopov in številnih vesoljskih misij naučilo veliko zanimivega o našem osončju, je še vedno veliko vprašanj in skrivnosti, ki zmedejo tudi najbolj izjemne znanstvenike našega časa. In bolj ko preučujemo prostor, več ugank nam predstavlja. Ponujamo vam, da se seznanite z desetimi najzanimivejšimi skrivnostmi našega sončnega sistema, ki jih niti najboljši možje našega planeta še niso mogli razrešiti.
Nevidni ščit, ki obdaja Zemljo
Leta 1958 je James Van Allen z univerze v Iowi odkril par sevalnih obročev, ki obkrožajo naš planet na višini 40.000 kilometrov in so sestavljeni iz visokoenergijskih elektronov in protonov. Magnetno polje Zemlje zadržuje te obroče okoli našega planeta. Opazovanje obročev je pokazalo, da se bodisi krčijo bodisi širijo pod vplivom energije, ki jo oddajajo rakete na Soncu.
Leta 2013 je Daniel Baker z univerze v Koloradu odkril tretjo strukturo med Van Allenovim notranjim in zunanjim sevalnim obročem. Baker je to strukturo označil za "shranjevalni obroč", ki deluje kot širi in krči nevidni ščit, ki blokira učinke "smrtonosnih elektronov". Ti elektroni, ki se nahajajo na nadmorski višini 16.000 kilometrov, so lahko usodni ne samo za ljudi v vesolju, temveč tudi za različno opremo vesoljskih satelitov.
Na nadmorski višini nekaj več kot 11.000 kilometrov nad površjem planeta se tvori meja notranjega obroča, katerega zunanji kontur blokira elektrone in jim preprečuje globlji prodor v naše ozračje.
»Zdi se, da ti elektroni trčijo v stekleno steno. Nekaj ustvari nekakšno polje sile okoli našega planeta, kar smo lahko videli v različnih znanstvenofantastičnih filmih. To je neverjetno skrivnosten pojav, «pravi Baker.
Promocijski video:
Znanstveniki so razvili več teorij, ki bi tako ali drugače lahko delno razložile bistvo tega nevidnega ščita. Vendar nobena od teh teorij ni dokončna in potrjena.
Pospeševalne anomalije
Za pošiljanje vesoljskih ladij v oddaljene kote našega sončnega sistema znanstveniki uporabljajo posebne gravitacijske manevre, pri čemer za pospeševanje uporabljajo gravitacijsko energijo našega planeta ali Lune. Vendar pa znanstveniki med takšnimi manevri ne morejo vedno natančno izračunati stopnje pospeševanja vesoljskih plovil. Včasih se zgodi, da izračunana hitrost ne ustreza predhodno napovedani. Takšne nedoslednosti imenujemo "nenormalno pospeševanje".
Zdaj lahko znanstveniki izračunajo le natančno razliko v hitrosti pri pospeševanju zaradi gravitacijske energije Zemlje. Vendar se tudi v tem primeru zgodijo nepredvideni dogodki, kot se je denimo leta 1999 zgodila NASA-ina sonda "Cassini", katere hitrost leta je bila zaradi neznanih okoliščin upočasnjena za 2 milimetra na sekundo. Še en primer se je zgodil leta 1998, ko je vesoljsko plovilo NEAR iste NASA dobilo nerazložljiv pospešek za 13 milimetrov na sekundo višji od predhodno napovedanih izračunov.
"Te nepojasnjene razlike v izračunani in dejanski hitrosti nimajo pomembne vloge pri spreminjanju poti leta vesoljskih plovil," pravi Louis Acedo Rodriguez, fizik na Politehnični univerzi v Valenciji.
"Čeprav te nepravilne razlike glede na vsa tveganja niso tako pogoste, je zelo pomembno vedeti, kaj jih povzroča."
Znanstveniki so nekoč ponujali različne teorije o tem, kaj bi lahko povzročilo te anomalije. Krivci so bili tako sončno sevanje kot temna snov, ki jo je zajela gravitacija našega planeta, vendar nihče ne ve natančnega vzroka tega pojava. Še vedno.
Jupitrova odlična rdeča pega
Velika rdeča pega na Jupitru, petem planetu od Sonca, ima dve nerazrešeni skrivnosti. Prva skrivnost je povezana s tem, zakaj se ta orjaški orkan nikoli ne ustavi? Tako velikanska je, da bi se vanjo lahko prilegala vsaj dva planeta velikosti naše Zemlje.
»Po trenutnih teorijah bi velika rdeča pega na Jupitru morala izginiti po nekaj desetletjih. Vendar ta orkan traja že nekaj stoletij, «pravi Pedram Hasanzade z univerze Harvard.
Obstaja več teorij, ki poskušajo razložiti tako dolgo trajanje. Po eni od teh teorij dolgoživ orjaški orkan absorbira manjše bližnje tornade in absorbira njihovo energijo. Tudi sam Hasanzade je leta 2013 predlagal drugo teorijo. Po njenih besedah gibanje vrtinčnih tokov hladnih plinov od spodaj navzgor in vročih plinov od zgoraj navzdol znotraj tega orjaškega orkana omogoča obnovitev dela energije v njegovem središču. Pa vendar nobena od predlaganih teorij dokončno ne reši vprašanja te uganke.
Druga skrivnost velike rdeče pege je povezana z virom njene barve. Ena teorija kaže, da rdečo barvo povzročajo kemični elementi, ki jih skrivajo vidni oblaki plinskega velikana. Vendar nekateri znanstveniki trdijo, da bi bilo gibanje kemičnih elementov navzgor posledica bolj nasičenega rdečega odtenka vrtinca na vseh višinah.
Ena najnovejših hipotez je, da je velika rdeča pega Jupitra nekakšna "sončna opeklina" zgornje plasti oblakov, medtem ko so spodnje plasti bele ali bolj sivkaste. Znanstveniki, ki podpirajo to teorijo, verjamejo, da rdeča barva vrtinca nastane z izpostavljenostjo ultravijolični svetlobi Sonca, ki prebija amoniakovo sestavo plina v Jupitrovem zgornjem ozračju.
Titanovo vreme
Tako kot Zemlja ima tudi Titan svoje letne čase. Titan je edini satelit v našem sončnem sistemu z gosto atmosfero. Vsaka sezona na Titanu je enaka približno sedmim letom na Zemlji (Titan je, spomnimo, Saturnov satelit, ki potrebuje 29 zemeljskih let, da kroži okoli Sonca).
Zadnja sprememba sezone na Titanu se je zgodila leta 2009. Na njeni severni polobli se je zima umaknila pomladi, medtem ko je na južnem delu satelita poletje umaknilo jeseni. Vendar pa je maja 2012 med jesensko sezono na južni polobli vesoljsko plovilo Cassini posnelo fotografije velikanskega polarnega vrtinca, ki je nastal na južnem polu satelita. Po ogledu teh fotografij so bili znanstveniki osupli nad dejstvom, da je vrtinec nastajal 300 kilometrov nad Titanovo površino. Razlog za zmedo sta bila višina in temperatura območja, kjer je ta vrtinec nastal - bili so previsoki.
Z analizo spektralnih podatkov barv sončne svetlobe, ki jih odbija Titanova atmosfera, so znanstveniki lahko zaznali znake prisotnosti delcev vodikovega cianida. Njegova prisotnost pa bi lahko pomenila, da je naša celotna ideja o Titanu v bistvu napačna. Prisotnost vodikovega cianida bi morala nakazovati, da bi morala biti zgornja atmosfera satelita za 100 stopinj Celzija hladnejša, kot so mislili prej. Ko se je sezona spreminjala, se je ozračje na južni polobli Titana začelo hladiti hitreje, kot je bilo pričakovano.
Ko kroženje atmosfere med sezono odžene ogromno količino plina proti jugu, se koncentracija vodikovega cianida poveča in ohladi okoliški zrak. Zmanjšanje izpostavljenosti sončni svetlobi v zimski sezoni bolj ohladi tudi južno poloblo. Znanstveniki bodo preizkusili to domnevo in številne druge skrivnosti Titana na dan poletnega solsticija, ki se bo zgodil na Saturnu leta 2017.
Vir ultra kozmičnega sevanja
Kozmično sevanje je visokoenergijsko sevanje, ki ga znanost ni popolnoma preučila. Ena glavnih skrivnosti astrofizike je, od kod prihaja ultraenergijsko kozmično sevanje in kako lahko vsebuje tako neverjetno veliko energije. To so najbolj nabitih delcev, znanih v našem vesolju. Znanstveniki lahko svoje gibanje opazujejo šele, ko zadenejo zgornje plasti našega planeta, se razpočijo v še manjše delce in povzročijo oster impulz radijskih valov, ki traja največ nekaj nanosekund.
Na Zemlji pa je nemogoče zaslediti, od kod prihajajo ti delci. Območje največjega detektorja za zaznavanje teh delcev na Zemlji je le približno 3000 kvadratnih kilometrov, kar je približno enako površju pritlikave države Luksemburg. Znanstveniki načrtujejo reševanje tega problema z izgradnjo "kvadratne kilometrske mreže" (SKA) - super občutljivega radijskega interferometra, zahvaljujoč kateremu se bo Luna (da, naš naravni satelit) spremenila v pravi velikanski kozmični detektor sevanja.
Kvadratna kilometrska mreža bo uporabila celoten vidni del lunine površine za zaznavanje radijskih signalov iz teh ultra-energijskih delcev. Po zaslugi SKA znanstveniki načrtujejo snemanje do 165 dogodkov, povezanih z delci ultra-energije, kar je seveda velikokrat več, kot so sposobni zdaj.
"Kozmično sevanje te vrste energije je tako redko, da morate imeti ob sebi neverjetno velik detektor, ki lahko zbere potrebno količino informacij, s katerimi lahko dejansko delate," pojasnjuje dr. Justin Bray z univerze v Southamptonu.
»Toda velikost lune je manjša od vseh drugih detektorjev delcev, ki so jih kdajkoli izdelali. Če nam bo uspelo, bo boljša priložnost, da ugotovimo, od kod prihajajo ti delci."
Venera radijska tišina
Venera ima vročo, gosto, oblačno atmosfero, ki svojo površino skriva pred vidnim vidom. Do zdaj je površino tega planeta lahko zemljevid prikazoval le z radarjem. Ko je vesoljsko plovilo Magellan pred 20 leti obiskalo Venero, so se znanstveniki zanimali za dve skrivnosti planeta, ki do zdaj še nista bili razrešeni.
Prva skrivnost je, da višji kot je teren površja planeta, boljši ("svetlejši") se odsevajo radijski valovi, usmerjeni na površje. Nekaj podobnega se dogaja tudi tukaj na Zemlji, vendar ob upoštevanju vidne svetlobe. Višje kot gremo, nižja je temperatura. Višje kot v gorah, večje in debelejše so snežne kape. Podoben učinek se pojavi na Veneri, katere površine ne moremo opazovati v vidni svetlobi. Znanstveniki menijo, da ta učinek povzroča proces kemičnega preperevanja, ki je odvisno od temperature ali vrste padavin težkih kovin, ki delujejo kot kovinske kape, ki odražajo radijske signale.
Druga skrivnost Venere je v prisotnosti radarskih vrzeli na višinah površja planeta. Znanstveniki na nadmorski višini 2.400 metrov vidijo rahle odseve, nato pa močan skok odsevov signala, ko se dvignejo na 4.500 metrov. Vendar pa se od 4700 metrov močno povečajo vrzeli v odboju signala. Včasih je teh vrzeli na stotine. Zdi se, da signali gredo v praznino.
Blobs svetlobe na Saturnovem F-obroču
V primerjavi s podatki, ki jih je pred kratkim pridobila vesoljska ladja Cassini, in informacijami, ki jih je pred 30 leti pridobil Voyager, so znanstveniki ugotovili zmanjšanje pojavnosti svetlih grudic na Saturnovem obroču F (čeprav skupno število grudic ostaja nespremenjeno). Znanstveniki so ugotovili, da se F-obroč lahko spreminja. Hkrati to storite zelo hitro. Dejansko nekaj dni.
"To opazovanje odpira našemu sončnemu sistemu še eno skrivnost, ki jo je vsekakor vredno rešiti," pravi Robert French iz inštituta SETI iz Kalifornije.
Nekateri Saturnovi obroči so narejeni iz ledenih kosov, ki so po velikosti podobni velikim balvanom. Vendar je planetov F-obroč sestavljen iz ledenih delcev, ki niso večji od prašnih zrn. Iz tega razloga znanstveniki F-obroč pogosto označujejo kot "prašni obroč". Ko pogledate ta prstan, boste videli moten sijaj.
Občasno se bodo delci ledu blizu obroča združili in tvorili velike ledene kroglice - Saturnove drobne lune. Ko ti drobni sateliti trčijo v glavnino F-obroča, izrivajo delce, ki ga tvorijo. Posledično se pojavijo močni vžigi. Število teh izbruhov je neposredno povezano s številom teh drobnih satelitov. Vsaj tako pravi ena od teorij.
Po drugi teoriji je F-obroč Saturna nastal relativno nedavno. In nastala je kot posledica uničenja večjih ledenih satelitov planeta. V tem primeru so spremembe v F-obroču posledica njegovega razvoja. Znanstveniki se še niso odločili, katera teorija je bolj podobna resnici. Potrebnih je več opazovanj planetovega F-obroča.
Zamišljeni evropski gejzirji
Konec leta 2013 so znanstveniki sporočili, da je vesoljski teleskop Hubble odkril gejzirje, ki izbruhnejo 200 kilometrov od površine južnega pola Evrope, ledene lune Jupitra. Nepričakovano za znanost je iskanje nezemeljskega življenja potencialno lažje. Navsezadnje bi orbitalna sonda lahko letela skozi te gejzirje in zbirala vzorce oceanske sestave Evrope, da bi iskala znake življenja, ne da bi ji bilo treba pristati na ledeni površini.
Vendar nadaljnja opazovanja Evrope niso pokazala nobenih znakov vodne pare. Ponovna analiza predhodno zbranih podatkov se je na splošno spraševala, ali sploh obstajajo gejzirji. Nekateri znanstveniki poudarjajo tudi, da Hubble oktobra 1999 in novembra 2012 med raziskovanjem Evrope ni našel gejzirjev.
"Odkritje" gejzirjev v Evropi se je izkazalo za resnično skrivnost. Letalska vesoljska agencija NASA namerava na Jupitrov satelit poslati robotsko sondo, katere naloga bo razumeti resničnost ali neresničnost opazovanja.
Metan na Marsu
Rover Curiosity od svojega bivanja na Rdečem planetu na Marsu ni opazil znakov metana, a 8 mesecev po pristanku so bili znanstveniki presenečeni nad tem, kar je rover zabeležil s svojimi občutljivimi senzorji. Na Zemlji več kot 90 odstotkov metana v ozračju proizvajajo živa bitja. Iz tega razloga so se znanstveniki vsekakor odločili, da bodo ugotovili, od kod bi lahko na Marsu prišel metan in kaj bi lahko povzročilo njegov nepričakovan izpust v ozračje Rdečega planeta.
Po mnenju istih raziskovalcev obstaja več možnih razlogov za to. Eden izmed njih bi lahko bila na primer prisotnost bakterij ali metanogenov, ki proizvajajo metan na planetu. Drugi verjetni vzrok so meteoriti, bogati z vodikom, ki občasno prodrejo v atmosfero Marsa in so pravzaprav neke vrste organske bombe, ki sproščajo metan, ko ga ultravijolično sevanje sonca segreje na ekstremne temperature. V tej zadevi je veliko teorij in ena je lepša od druge.
Druga skrivnost Marsa je, da se metan ne samo pojavi, ampak tudi izgine. Ko Marsova vesoljska sonda po prvem odkritju tam ni zaznala znakov metana, so bili znanstveniki zmedeni. Po mnenju znanosti metan ne more izginiti s planeta v samo nekaj letih. Razgradnja te kemikalije iz ozračja bi trajala približno 300 let. Zato imajo znanstveniki vprašanje: ali je bil na Marsu dejansko odkrit metan?
Vendar so bile nekatere emisije metana res potrjene. Kar pa je takrat šel: morda Marsov vetrovi nenehno odganjajo molekule metana stran od občutljivih senzorjev Radovednosti? Vendar to nikakor ne pojasni nekaterih opazovanj vesoljske sonde v orbiti.
Življenje na Ceresu
Nasino vozilo za raziskovanje vesolja Dawn se mudi s Ceresom, pritlikavim planetom, ki se nahaja v našem sončnem sistemu. Vesoljska sonda naj bi prispela marca 2015. Skoraj vse, kar vemo o Ceresu, ostaja skrivnost za znanstvenike. Za razliko od protoplaneta Vesta, ki ga je Dawn obiskala na poti v Ceres, ni nobenih zgodb o meteoritih ali kometah, povezanih s Ceresom, ki bi lahko oblikovale njeno strukturo.
Medtem ko Vesta ostaja zelo suh asteroid, naj bi bila Ceres sestavljena iz kamenja in ledu in bi lahko pod ledenim pokrovom vsebovala tekoči ocean vode. Znanstveniki predlagajo, da voda v takšni ali drugačni obliki predstavlja 40 odstotkov njene sestave. Po mnenju znanosti je Ceres drugi planet (po Zemlji) ali katero koli drugo kozmično telo, ki vsebuje tako velike rezerve vode v našem sončnem sistemu. Res je, znanstveniki še niso mogli ugotoviti natančne količine vode. Morda bo vesoljsko plovilo Dawn pomagalo rešiti to vprašanje, pa tudi odgovoriti na vprašanje, zakaj se Ceres tako razlikuje od Veste.
Oba pritlikava planeta lahko vsebujeta vitalne informacije o življenju na Zemlji. In Ceres je glede tega najbolj skrivnostna. Bi ta protoplanet lahko podpiral življenje? Kolikor znanstveniki vedo, so za življenje potrebne tri komponente: vir energije, tekoča voda in kemični gradniki, kot je ogljik. Poleg tega, da je voda na Ceresu lahko prisotna v veliki količini, tudi v tekoči obliki, je Ceres sama dovolj blizu Sonca, da lahko prejme zadostno količino sončne toplote. Znanosti še ni znano, ali ima pritlikavi planet svoj notranji vir toplote. Prav tako ni nič znanega o potrebnih gradnikih življenja. Upajmo, da bo vesoljska misija Dawn lahko odgovorila na vsa ta vprašanja.
NIKOLAY KHIZHNYAK