Öll leyndarmál sólkerfisins

Leyndarmálum stjörnukerfis okkar er skipt í vel þekkt, fjallað um í fjölmiðlum, til dæmis spurningar um líf á Mars, Evrópu, Enceladus eða Títan, mannvirki og fyrirbæri inni í stórum plánetum, leyndarmál ystu jaðra kerfisins og þær sem minna eru kynntar. Við viljum komast að öllum leyndarmálum, svo við skulum einbeita okkur að þeim sem minna eru í þetta skiptið.

Byrjum á „upphafi“ sáttmálans, þ.e.a.s. frá Sólin. Af hverju, til dæmis, er suðurpól stjörnunnar okkar kaldari en norðurpóllinn um 80 þúsund. Kelvin? Þessi áhrif, sem tekið var eftir fyrir löngu, um miðja XNUMX. öld, virðist ekki vera háðsegulskautun sólarinnar. Kannski er innri uppbygging sólarinnar á heimskautasvæðum einhvern veginn öðruvísi. En hvernig?

Í dag vitum við að þeir bera ábyrgð á gangverki sólarinnar. rafsegulfyrirbæri. Sam gæti ekki komið á óvart. Enda var það byggt með plasma, hlaðið agnargas. Hins vegar vitum við ekki nákvæmlega hvaða svæði Sólin er verið að skapa segulsviðeða einhvers staðar djúpt inni í henni. Nýlega hafa nýjar mælingar sýnt að segulsvið sólarinnar er tíu sinnum sterkara en áður var talið, þannig að þessi ráðgáta verður sífellt forvitnilegri.

Sólin hefur 11 ára virknilotu. Á hámarkstíma (hámarki) þessarar lotu er sólin bjartari og fleiri blossar og sólbletti. Segulsviðslínur þess skapa sífellt flóknari uppbyggingu þegar hún nálgast sólarhámark (1). Þegar röð faraldurs þekktur sem kórónumassaútkastvöllurinn er sléttur. Meðan á sólarlágmarki stendur byrja kraftlínurnar að fara beint frá pól til póls, alveg eins og á jörðinni. En svo, vegna snúnings stjörnunnar, vefja þeir um hann. Að lokum „rífa“ þessar teygju- og teygjulínur eins og gúmmíband sem er dregin of þétt, sem veldur því að völlurinn springur og þaggar völlinn aftur í upprunalegt horf. Við höfum ekki hugmynd um hvað þetta hefur að gera með það sem er að gerast undir yfirborði sólarinnar. Kannski eru þær af völdum virkni krafta, convection milli laganna inni í sólinni?

1. Línur segulsviðs sólar

næst sólarþraut - hvers vegna sólarlofthjúpurinn er heitari en yfirborð sólarinnar, þ.e. ljóshvolf? Svo heitt að það er hægt að bera það saman við hitastigið í sólarkjarna. Hitastig sólarljóshvolfsins er um 6000 kelvin og blóðvökvinn aðeins nokkur þúsund kílómetra fyrir ofan það er yfir milljón. Eins og er er talið að kórónuhitunarbúnaðurinn geti verið sambland af segulmagnaðir áhrifum í sólarlofthjúpur. Það eru tvær helstu mögulegar skýringar kórónuhitun: nanoflari i bylgjuhitun. Ef til vill munu svörin koma frá rannsóknum með Parker rannsakanda, en eitt af aðalverkefnum þeirra er að komast inn í sólkórónu og greina hana.

Með öllu dýnamíkinni, þó af gögnunum að dæma, að minnsta kosti í síðasta sinn. Stjörnufræðingar frá Max Planck stofnuninni, í samvinnu við Australian University of New South Wales og fleiri miðstöðvar, stunda rannsóknir til að ákvarða nákvæmlega hvort þetta sé raunin. Vísindamennirnir nota gögnin til að sía út sóllíkar stjörnur úr 150 XNUMX vörulistanum. aðalraðarstjörnur. Breytingar á birtu þessara stjarna, sem eins og sólin okkar eru miðpunktur lífs þeirra, hafa verið mældar. Sólin okkar snýst einu sinni á 24,5 daga fresti.Þannig að rannsakendur einbeittu sér að stjörnum með 20 til 30 daga snúningstíma. Listinn hefur verið þrengdur enn frekar með því að sía út yfirborðshitastig, aldur og hlutfall frumefna sem best henta sólinni. Gögnin sem fengust á þennan hátt báru vitni um að stjarnan okkar var sannarlega hljóðlátari en aðrir samtímamenn hennar. sólargeislun það sveiflast aðeins um 0,07 prósent. milli virks og óvirks fasa voru sveiflur fyrir aðrar stjörnur venjulega fimm sinnum meiri.

Sumir hafa haldið því fram að þetta þýði ekki endilega að stjarnan okkar sé almennt hljóðlátari heldur sé hún til dæmis að ganga í gegnum minna virkan áfanga sem varir í nokkur þúsund ár. NASA áætlar að við stöndum frammi fyrir „miklu lágmarki“ sem gerist á nokkurra alda fresti. Síðast gerðist þetta á milli 1672 og 1699, þegar aðeins fimmtíu sólblettir voru skráðir, samanborið við 40 50 - 30 þúsund sólbletti að meðaltali yfir XNUMX ár. Þetta hræðilega rólega tímabil varð þekkt sem Maunder Low fyrir þremur öldum.

Merkúríus kemur á óvart

Þar til nýlega töldu vísindamenn það algjörlega óáhugavert. Hins vegar sýndu leiðangur til plánetunnar að þrátt fyrir hækkun yfirborðshita í 450 ° C, virðist það, Merkúríus það er vatnsís. Þessi pláneta virðist líka hafa mikið innri kjarninn er of stór fyrir stærðina og smá ótrúleg efnasamsetning. Leyndarmál Merkúríusar er hægt að leysa með evrópska-japanska leiðangrinum BepiColombo, sem mun fara inn á sporbraut lítillar plánetu árið 2025.

Gögn frá NASA MESSENGER geimfarsem fór á braut um Merkúríus milli 2011 og 2015 sýndi að efni á yfirborði Merkúríusar hafði of mikið rokgjarnt kalíum samanborið við meira stöðugt geislavirkt lag. Þess vegna fóru vísindamenn að kanna möguleikann á því kvikasilfur hann gæti staðið lengra frá sólinni, meira og minna, og kastaðist nær stjörnunni vegna áreksturs við annan stóran líkama. Öflugt högg getur líka útskýrt hvers vegna kvikasilfur það hefur svo stóran kjarna og tiltölulega þunnan ytri möttul. Kvikasilfurskjarni, með um 4000 km þvermál, liggur inni í plánetu með minna en 5000 km í þvermál, sem er meira en 55 prósent. rúmmál þess. Til samanburðar má nefna að þvermál jarðar er um 12 km en þvermál kjarna hennar er aðeins 700 km. Sumir telja að Merukri hafi verið laus við mikla átök í fortíðinni. Það eru jafnvel fullyrðingar um það Merkúríus gæti verið dularfullur líkamisem sló líklega á jörðina fyrir um 4,5 milljörðum ára.

Amerískur rannsakandi, auk ótrúlegs vatnsíss á slíkum stað, í Kvikasilfur gígar, hún tók líka eftir litlum beyglum á því sem var þar Crater Gardener (2) Leiðangurinn uppgötvaði undarlega jarðfræðilega eiginleika sem aðrar plánetur þekktu ekki. Þessar lægðir virðast stafa af uppgufun efnis innan úr Merkúríusi. það lítur út eins og a Ytra lag af Merkúríusi losnar eitthvað rokgjarnt efni sem er sublimað inn í rýmið í kring og skilur eftir þessar undarlegu myndanir. Nýlega kom í ljós að ljáinn sem fylgir Mercury er gerður úr sublimating efni (kannski ekki það sama). Vegna þess að BepiColombo mun hefja rannsóknir sínar eftir tíu ár. eftir lok MESSENGER verkefnisins, vonast vísindamenn til að finna vísbendingar um að þessar holur séu að breytast: þær aukast og minnka síðan. Þetta myndi þýða að Merkúríus væri enn virk, lifandi pláneta, en ekki dauður heimur eins og tunglið.

2. Dularfull mannvirki í gígnum Kertes á Merkúríusi

Venus er barin, en hvað?

Hvers vegna Venus svo ólík jörðinni? Henni hefur verið lýst sem tvíburum jarðar. Það er nokkurn veginn svipað að stærð og liggur í svokölluðu íbúðahverfi í kringum sólinaþar sem er fljótandi vatn. En það kemur í ljós, fyrir utan stærðina, það eru ekki svo margir líkir. Þetta er pláneta endalausra storma sem geisa á 300 kílómetra hraða á klukkustund og gróðurhúsaáhrifin gefa henni meðalhelvítis hitastig upp á 462° á Celsíus. Það er nógu heitt til að bræða blý. Hvers vegna svona aðrar aðstæður en á jörðinni? Hvað olli þessum öflugu gróðurhúsaáhrifum?

Andrúmsloft Venusar allt að w 95 prósent. koltvísýringur, sama gas og er helsta orsök loftslagsbreytinga á jörðinni. Þegar þú heldur það andrúmsloftið á jörðinni er aðeins 0,04 prósent. HVERS KONAR₂þú getur skilið hvers vegna þetta er eins og það er. Af hverju er svona mikið af þessu gasi á Venus? Vísindamenn telja að Venus hafi áður verið mjög lík jörðinni, með fljótandi vatni og minna CO.₂. En á einhverjum tímapunkti hlýnaði það nógu mikið til að vatnið gufaði upp og þar sem vatnsgufa er líka öflug gróðurhúsalofttegund jók hún aðeins hitnunina. Að lokum varð það nógu heitt til að kolefnið sem var fast í berginu losnaði og fyllti lofthjúpinn að lokum af koltvísýringi.₂. Hins vegar hlýtur eitthvað að hafa ýtt við fyrsta domino í upphitunarbylgjum í röð. Var það einhvers konar hörmung?

Jarðfræðilegar og jarðeðlisfræðilegar rannsóknir á Venusi hófust fyrir alvöru þegar hún fór á sporbraut sína árið 1990. Magellan rannsaka og hélt áfram að safna gögnum til ársins 1994. Magellan hefur kortlagt 98 prósent af yfirborði plánetunnar og sent þúsundir stórkostlegra mynda af Venusi. Í fyrsta skipti fær fólk að skoða hvernig Venus lítur út í raun og veru. Mest á óvart kom hlutfallslegur skortur á gígum samanborið við aðra eins og tunglið, Mars og Merkúríus. Stjörnufræðingar veltu fyrir sér hvað gæti hafa gert yfirborð Venusar svo ungt.

Eftir því sem vísindamenn skoðuðu betur fjölda gagna sem Magellan skilaði, varð sífellt ljóst að yfirborð þessarar plánetu verður einhvern veginn að vera fljótt að „skipta um“ ef ekki „velta“. Þessi hörmulega atburður hefði átt að gerast fyrir 750 milljónum ára, svo mjög nýlega í jarðfræðilegir flokkar. Don Tercott frá Cornell háskólanum árið 1993 gaf til kynna að Venusian skorpan yrði á endanum svo þétt að hún festi hita plánetunnar inni og flæddi að lokum yfirborðið með bráðnu hrauni. Turcott lýsti ferlinu sem hringlaga og gaf til kynna að atburður fyrir nokkur hundruð milljónum ára gæti verið bara einn í röð. Aðrir hafa haldið því fram að eldvirkni sé ábyrg fyrir því að yfirborðið sé „að skipta um“ og að ekki þurfi að leita skýringa á geimhamfarir.

Þeir eru ólíkir leyndardóma Venusar. Flestar reikistjörnur snúast rangsælis þegar þær eru skoðaðar ofan frá. sólkerfi (það er frá norðurpóli jarðar). Venus gerir hins vegar hið gagnstæða, sem leiðir til kenningarinnar um að gríðarlegur árekstur hljóti að hafa orðið á svæðinu í fjarlægri fortíð.

Er demöntum að rigna á Úranus?

, möguleikinn á lífi, leyndardómar smástirnabeltisins og leyndardómar Júpíters með heillandi risastórum tunglum sínum eru meðal „alþekktu leyndardóma“ sem við nefnum í upphafi. Það að fjölmiðlar skrifi mikið um þá þýðir auðvitað ekki að við vitum svörin. Það þýðir einfaldlega að við þekkjum spurningarnar vel. Það nýjasta í þessari röð er spurningin um hvað veldur því að tungl Júpíters, Evrópa, skín frá þeirri hlið sem sólin ekki upplýsir (3). Vísindamenn veðja á áhrif Segulsvið Júpíters.

3. Listræn flutningur á tunglsljósi Júpíters, Evrópu

Mikið hefur verið ritað um frv. Satúrnus kerfi. Í þessu tilviki snýst þetta þó aðallega um tungl þess en ekki um plánetuna sjálfa. Allir eru heillaðir óvenjulegt andrúmsloft titan, hið efnilega fljótandi innhaf Enceladus, hinn dularfulli tvöfaldi litur Iapetusar. Það eru svo margir leyndardómar að minni athygli er beint að gasrisanum sjálfum. Á sama tíma hefur það miklu fleiri leyndarmál en bara aðferð við myndun sexhyrndra hvirfilbylgja á skautum þess (4).

4. Sexhyrndur fellibylur á pól Satúrnusar.

Vísindamenn taka eftir titringur hringa plánetunnaraf völdum titrings innan þess, margs konar ósamræmis og óreglu. Af þessu draga þeir þá ályktun að gríðarlegt magn af efni verði að vera undir sléttu (miðað við Júpíter) yfirborð. Júpíter er rannsakað af stuttu færi af Juno geimfarinu. Og Satúrnus? Hann lifði ekki við að sjá slíkt könnunarleiðangur og ekki er vitað hvort hann muni bíða eftir slíku í fyrirsjáanlegri framtíð.

En þrátt fyrir leyndarmál þeirra, Saturn hún virðist vera frekar nálæg og tam pláneta miðað við þá plánetu sem er næst sólu, Úranus, algjör furðumaður meðal pláneta. Allar plánetur í sólkerfinu snúast í kringum sólina í sömu átt og á sama plani, að sögn stjörnufræðinga, er snefil af því ferli að búa til heild úr snúningsskífu af gasi og ryki. Allar reikistjörnur, nema Úranus, hafa snúningsás sem beinist um það bil „upp“, það er hornrétt á plan sólmyrkvans. Á hinn bóginn virtist Úranus liggja á þessari flugvél. Í mjög langan tíma (42 ár) vísar norður- eða suðurpóllinn beint á sólina.

Óvenjulegur snúningsás Úranusar þetta er bara eitt af því aðdráttarafl sem geimsamfélagið býður upp á. Fyrir ekki svo löngu síðan fundust ótrúlegir eiginleikar næstum þrjátíu þekktra gervitungla þess og hringakerfi fékk nýja skýringu frá japönskum stjörnufræðingum undir forystu prófessors Shigeru Ida frá Tæknistofnuninni í Tókýó. Rannsóknir þeirra sýna að í upphafi sögu okkar Sólkerfið Úranus lenti í árekstri við stóra ískalda plánetusem að eilífu sneri ungu plánetunni frá. Samkvæmt rannsókn prófessors Ida og samstarfsmanna hans verða risaárekstrar við fjarlægar, kaldar og ískaldar plánetur allt öðruvísi en árekstrar við klettareikistjörnur. Vegna þess að hitastigið sem vatnsís myndast við er lágt, gæti mikið af höggbylgjurusli Úranusar og ískalt höggbúnaður hans hafa gufað upp við áreksturinn. Hins vegar hefur hluturinn áður getað hallað ás plánetunnar, sem gefur henni hraðan snúningstíma (dagur Úranusar er nú um 17 klukkustundir) og örlítið rusl frá árekstrinum hélst lengur í loftkenndu ástandi. Leifarnar munu að lokum mynda lítil tungl. Hlutfall massa Úranusar og massa gervihnatta hans er hundrað sinnum stærra en hlutfall massa jarðar og gervitungl hennar.

Langur tími Uranus hann þótti ekki sérlega virkur. Þetta var allt til ársins 2014 þegar stjörnufræðingar skráðu þyrpingar risastórra metansstorma sem gengu yfir plánetuna. Áður var talið að stormar á öðrum plánetum eru knúnir af orku sólarinnar. En sólarorka er ekki nógu sterk á plánetu eins langt í burtu og Úranus. Eftir því sem við best vitum er engin önnur orkugjafi til sem kyndi undir eins sterkum stormum. Vísindamenn telja að stormar Úranusar byrji í neðri lofthjúpi hans, öfugt við stormar af völdum sólarinnar fyrir ofan. Að öðrum kosti er orsök og gangverk þessara storma hins vegar hulin ráðgáta. Úranus andrúmsloft getur verið mun kraftmeiri en það virðist að utan, mynda hita sem kyndir undir þessum stormum. Og það getur verið miklu hlýrra þar en við ímyndum okkur.

Eins og Júpíter og Satúrnus Andrúmsloft Úranusar er ríkt af vetni og helíum.en ólíkt stærri frændum sínum, inniheldur úran einnig mikið af metani, ammoníaki, vatni og brennisteinsvetni. Metangas gleypir ljós í rauða enda litrófsins., sem gefur Úranusi blágrænan blæ. Djúpt fyrir neðan andrúmsloftið liggur svarið við annarri miklu ráðgátu Úranusar - stjórnleysi hans. segulsvið það hallar 60 gráður frá snúningsásnum og er töluvert sterkara á öðrum stönginni en hinum. Sumir stjörnufræðingar telja að skekkta sviðið geti stafað af risastórum jónavökva sem er falinn undir grænleitum skýjum fylltum vatni, ammoníaki og jafnvel demantsdropum.

Hann er á sporbraut sinni 27 þekkt tungl og 13 þekktir hringir. Þeir eru allir jafn undarlegir og plánetan þeirra. Hringir Úranusar þeir eru ekki úr björtum ís eins og í kringum Satúrnus, heldur úr bergrusli og ryki, svo þeir eru dekkri og erfiðara að sjá. Hringir Satúrnusar hverfa, grunar stjörnufræðinga, að eftir nokkrar milljónir ára verði hringirnir í kringum Úranus mun lengur. Það eru líka tungl. Meðal þeirra, kannski „plægðasti hlutur sólkerfisins“, Miranda (5). Hvað varð um þennan limlesta líkama höfum við heldur ekki hugmynd um. Þegar þeir lýsa hreyfingu tungla Úranusar nota vísindamenn orð eins og „tilviljun“ og „óstöðug“. Tunglin eru stöðugt að þrýsta og toga hvert annað undir áhrifum þyngdaraflsins, sem gerir langa braut þeirra ófyrirsjáanlega, og búist er við að sum þeirra rekast hvert á annað á milljónum ára. Talið er að að minnsta kosti einn hringur Úranusar hafi myndast við slíkan árekstur. Ófyrirsjáanleiki þessa kerfis er eitt af vandamálum ímyndaðrar leiðangrar um þessa plánetu.

Tunglið sem rak önnur tungl frá völdum

Við virðumst vita meira um hvað er að gerast á Neptúnusi en á Úranusi. Við vitum um met fellibylja sem ná 2000 km/klst og við getum séð dimmir blettir af hvirfilbyljum á bláu yfirborði þess. Einnig bara aðeins meira. Við veltum fyrir okkur hvers vegna bláa plánetan gefur frá sér meiri hita en hann tekur við. Skrítið í ljósi þess að Neptúnus er svo langt frá sólinni. NASA áætlar að hitamunurinn á hitagjafanum og efri skýjunum sé 160° á Celsíus.

Ekki síður dularfullt í kringum þessa plánetu. Vísindamenn velta því fyrir sér hvað varð um tungl Neptúnusar. Við þekkjum tvær megin leiðir til að gervitungl eignast plánetur - annaðhvort myndast gervitungl vegna risastórs höggs, eða þau verða afgangs frá myndun sólkerfisins, mynduð úr sporbrautarskildinum um gasrisa heimsins. Land i Mars þeir fengu sennilega tungl sín frá miklum höggum. Í kringum gasrisa myndast flest tungl í upphafi úr sporbrautarskífu, þar sem öll stór tungl snúast í sama plani og hringkerfi eftir snúning. Júpíter, Satúrnus og Úranus passa við þessa mynd en Neptúnus gerir það ekki. Hér er eitt stórt tungl sviksem er nú sjöunda stærsta tungl sólkerfisins (6). Það lítur út fyrir að vera tekinn hlutur framhjá Kuipersem by the way eyðilagði nánast allt Neptúnuskerfið.

6. Samanburður á stærðum stærstu gervitungla og dvergreikistjörnur sólkerfisins.

trytonian sporbraut víkur frá samþykkt. Öll önnur stór gervitungl sem við þekkjum - tunglið jarðar, sem og öll stóru massamilegu gervitunglin Júpíters, Satúrnusar og Úranusar - snúast um það bil í sama plani og plánetan sem þau eru á. Þar að auki snúa þær allar í sömu átt og reikistjörnurnar: rangsælis ef við horfum „niður“ frá norðurpól sólarinnar. trytonian sporbraut hefur 157° halla miðað við tunglin, sem snúast með snúningi Neptúnusar. Hann dreifist í svokölluðu afturábaki: Neptúnus snýst réttsælis en Neptúnus og allar aðrar plánetur (sem og öll gervitungl inni í Tríton) snúast í gagnstæða átt (7). Auk þess er Triton ekki einu sinni í sömu flugvél eða við hliðina á henni. á braut um Neptúnus. Það hallar um 23° að planinu þar sem Neptúnus snýst um sinn eigin ás, nema hvað það snýst í ranga átt. Það er stór rauður fáni sem segir okkur að Triton kom ekki frá sömu plánetuskífunni og myndaði innri tungl (eða tungl annarra gasrisa).

7. Halli Trítons umhverfis Neptúnus.

Með þéttleika upp á um 2,06 grömm á rúmsentimetra er þéttleiki Tritons óvenjulega hár. Það er þakið mismunandi ís: Frosið köfnunarefni sem þekur lög af frosnum koltvísýringi (þurrís) og möttli úr vatnsís, sem gerir það svipað að samsetningu og yfirborð Plútós. Hins vegar verður hann að hafa þéttari bergmálmkjarna, sem gefur honum mun meiri þéttleika en Plútó. Eini hluturinn sem við vitum um sem er sambærilegur við Triton er Eris, massamesti Kuiper-belti hluturinn, 27 prósent. massameiri en Plútó.

Það er aðeins 14 þekkt tungl Neptúnusar. Þetta er minnsti fjöldi meðal gasrisa í sólkerfi. Kannski, eins og í tilfelli Úranusar, snýst fjöldi smærri gervitungla um Neptúnus. Hins vegar eru ekki stærri gervitungl þarna. Tríton er tiltölulega nálægt Neptúnusi, með meðalbrautarfjarlægð aðeins 355 km, eða um 000 prósent. nær Neptúnusi en tunglið er jörðinni. Næsta tungl, Nereid, er í 10 milljón kílómetra fjarlægð frá plánetunni, Galimede er í 5,5 milljón kílómetra fjarlægð. Þetta eru mjög langar vegalengdir. Miðað við massa, ef þú tekur saman öll gervihnött Neptúnusar, er Tríton 16,6%. massa alls sem snýst um Neptúnus. Sterkur grunur leikur á að eftir innrásina í braut Neptúnusar hafi hann undir áhrifum þyngdaraflsins kastað öðrum hlutum inn í Kuiper's Pass.

Þetta er í sjálfu sér áhugavert. Einu myndirnar af yfirborði Tritons sem við höfum voru teknar Sondi Voyager 2, sýna um fimmtíu dökkar bönd sem talið er að séu frosteldfjöll (8). Ef þeir eru raunverulegir, þá væri þetta einn af fjórum heimum sólkerfisins (Jörðin, Venus, Íó og Tríton) sem vitað er að hafa eldvirkni á yfirborðinu. Litur Trítons passar heldur ekki við önnur tungl Neptúnusar, Úranusar, Satúrnusar eða Júpíters. Þess í stað passar það fullkomlega við hluti eins og Plútó og Eris, stóra Kuiper beltishluti. Svo Neptúnus hleraði hann þaðan - svo segja þeir í dag.

Beyond the Kuiper Cliff and Beyond

Za sporbraut Neptúnusar Hundruð nýrra, smærri hluta af þessari gerð fundust snemma árs 2020. dvergplánetur. Stjörnufræðingar frá Dark Energy Survey (DES) greindu frá uppgötvun 316 slíkra líka utan sporbrautar Neptúnusar. Þar af voru 139 algjörlega óþekktir fyrir þessa nýju rannsókn og 245 sáust í fyrri DES-sýnum. Greining á þessari rannsókn var birt í röð viðbóta við stjarneðlisfræðilegt tímarit.

Neptún snýst um sólina í um 30 AU fjarlægð. (I, fjarlægð jarðar og sólar). Handan Neptúnusar liggur Peins og Kuyper - hópur af frosnum grýttum hlutum (þar á meðal Plútó), halastjörnum og milljónum lítilla, grýttra og málmlaga líkama, sem samtals hafa frá nokkrum tugum til nokkur hundruð sinnum meiri massa en ekki smástirni. Við þekkjum nú um þrjú þúsund fyrirbæri sem kallast Trans-Neptunian Objects (TNOs) í sólkerfinu, en heildarfjöldinn er talinn vera nær 100 9 (XNUMX).

9. Stærðarsamanburður þekktra trans-Neptúnískra hluta

Þökk sé komandi 2015 New Horizons rannsakar fara til Plútójæja, við vitum meira um þennan niðurbrotna hlut en um Úranus og Neptúnus. Skoðaðu auðvitað þetta betur og kynntu þér málið dvergpláneta gaf tilefni til margra nýrra leyndardóma og spurninga um ótrúlega lifandi jarðfræði, um undarlegt andrúmsloft, um metanjökla og tugi annarra fyrirbæra sem komu okkur á óvart í þessum fjarlæga heimi. Hins vegar eru leyndardómar Plútó meðal þeirra „betur þekktu“ í þeim skilningi sem við höfum þegar nefnt tvisvar. Það eru mörg minna vinsæl leyndarmál á svæðinu þar sem Plútó leikur.

Til dæmis er talið að halastjörnur hafi upprunnið og þróast víða í geimnum. í Kuiperbeltinu (handan sporbrautar Plútós) eða víðar, á dularfullu svæði sem kallast Oort ský, þessir líkamar af og til valda því að ísinn gufar upp. Margar halastjörnur snerta sólina beint, en aðrar eru heppnari að gera stutta snúningslotu (ef þær væru frá Kuiperbeltinu) eða langa (ef þær væru frá Ortho-skýinu) um braut sólarinnar.

Árið 2004 fannst eitthvað undarlegt í rykinu sem safnaðist í Stardust leiðangri NASA til jarðar. halastjarnan Wild-2. Rykkorn frá þessum frosna líkama bentu til þess að hann hefði myndast við háan hita. Talið er að Wild-2 hafi upprunnið og þróast í Kuiperbeltinu, svo hvernig gætu þessir örsmáu blettir myndast í umhverfi yfir 1000 Kelvin? Sýnin sem safnað var úr Wild-2 gætu aðeins hafa átt uppruna sinn í miðhluta ásöfnunarskífunnar, nálægt ungu sólinni, og eitthvað flutti þau til fjarlægra svæða. sólkerfi að Kuiperbeltinu. Rétt í þessu?

Og þar sem við röltum þarna ættum við kannski að spyrja hvers vegna Ekki Kuiper endaði þetta svona snögglega? Kuiperbeltið er risastórt svæði í sólkerfinu sem myndar hring í kringum sólina rétt handan við sporbraut Neptúnusar. Íbúum Kuiper Belt Objects (KBOs) fækkar skyndilega innan 50 AU. frá sólinni. Þetta er frekar undarlegt þar sem fræðileg líkön spá fyrir um aukningu á fjölda hluta á þessum stað. Fallið er svo dramatískt að það hefur verið kallað „Kuiper Cliff“.

Það eru nokkrar kenningar um þetta. Gert er ráð fyrir að það sé enginn raunverulegur „klettur“ og að það séu mörg Kuiperbeltisfyrirbæri á braut um 50 AU, en einhverra hluta vegna eru þau örsmá og ósjáanleg. Önnur, meira umdeild hugtak er að CSOs á bak við "klettinn" var sópað burt af plánetulíkama. Margir stjörnufræðingar eru á móti þessari tilgátu og vísa til skorts á sönnunargögnum um að eitthvað risastórt sé á braut um Kuiperbeltið.

Þetta passar við allar "Planet X" eða Nibiru tilgáturnar. En þetta kann að vera annar hlutur, þar sem endurómrannsóknir síðustu ára Konstantin Batygin i Mike Brown þeir sjá áhrif „níundu plánetunnar“ í gjörólíkum fyrirbærum, v sérvitringur hlutir sem kallast Extreme Trans-Neptunian Objects (eTNOs). Tilgáta reikistjarnan sem ber ábyrgð á „Kuiper-klettinum“ yrði ekki stærri en jörðin og „níunda plánetan“, að sögn stjörnufræðinganna sem nefndir eru, væri nær Neptúnusi, miklu stærri. Kannski eru þau bæði þarna og fela sig í myrkrinu?

Af hverju sjáum við ekki hina tilgátu plánetu X þrátt fyrir að vera með svo umtalsverðan massa? Nýlega hefur komið fram ný tillaga sem gæti skýrt þetta. Við sjáum það nefnilega ekki, því það er alls ekki pláneta, heldur kannski upprunalega svartholið eftir Stór sprenging, en hlerað þyngdarafl sólar. Þó massameiri en jörðin væri hún um 5 sentimetrar í þvermál. Þessi tilgáta, sem er Ed Witten, eðlisfræðingur við Princeton háskóla, hefur komið fram á undanförnum mánuðum. Vísindamaðurinn leggur til að prófa tilgátu sína með því að senda á stað þar sem okkur grunar að svarthol sé til, kvik af leysiknúnum nanósatellitum, svipaðar þeim sem þróaðar voru í Breakthrough Starshot verkefninu, en markmiðið er millistjörnuflug til Alpha Centauri.

Síðasti hluti sólkerfisins ætti að vera Oortskýið. Aðeins ekki allir vita að það er jafnvel til. Þetta er ímyndað kúlulaga ský af ryki, litlum rusli og smástirni sem snúast um sólina í fjarlægð frá 300 til 100 stjarnfræðilegum einingar, aðallega samsett úr ís og storknum lofttegundum eins og ammoníaki og metani. Það nær í um fjórðung af vegalengdinni til Proxima Centauri. Ytri mörk Oortskýsins skilgreina mörk þyngdaráhrifa sólkerfisins. Oortsskýið er leifar frá myndun sólkerfisins. Það samanstendur af hlutum sem kastast út úr kerfinu fyrir tilstilli þyngdarafls gasrisa í upphafi myndunar þess. Þrátt fyrir að enn séu engar staðfestar beinar athuganir á Oortskýinu þarf að sanna tilvist þess með langtíma halastjörnum og mörgum fyrirbærum úr kentárhópnum. Ytra Oortsskýið, sem er veikt bundið af þyngdarafl við sólkerfið, myndi auðveldlega raskast af þyngdaraflinu undir áhrifum nálægra stjarna og.

Andar sólkerfisins

Þegar við kafum inn í leyndardóma kerfisins okkar höfum við tekið eftir mörgum hlutum sem einu sinni var talið vera til, snerust um sólina og höfðu stundum mjög stórkostleg áhrif á atburði á frumstigi í myndun kosmísks svæðis okkar. Þetta eru sérkennilegir „draugar“ sólkerfisins. Það er þess virði að skoða hluti sem sagt er að hafi einu sinni verið hér, en nú annað hvort eru þeir ekki lengur eða við sjáum þá ekki (10).

10. Hugmyndafræðilegir vantar eða ósýnilegir hlutir sólkerfisins

Stjörnufræðingar þeir túlkuðu einu sinni einstæðuna Sporbraut Merkúríusar sem merki um að plánetan feli sig í geislum sólarinnar, svokallaða. Вулкан. Kenning Einsteins um þyngdarafl útskýrði brautarfrávik lítillar plánetu án þess að grípa til auka plánetu, en það gætu samt verið smástirni ("eldfjöll") á þessu svæði sem við eigum eftir að sjá.

Verður að bæta við listann yfir hluti sem vantar plánetuna Theya (eða Orpheus), forn reikistjarna snemma í sólkerfinu sem, samkvæmt vaxandi kenningum, lenti í árekstri við snemma jörð Fyrir um 4,5 milljörðum ára síðan safnaðist hluti af ruslinu sem varð til á þennan hátt undir áhrifum þyngdaraflsins á sporbraut plánetunnar okkar og myndaði tunglið. Ef það hefði gerst hefðum við sennilega aldrei séð Theu, en í vissum skilningi hefði jörð-tunglkerfið verið hennar börn.

Eftir slóð dularfullra hluta, hrasum við Planet V, ímyndaða fimmta reikistjarnan sólkerfisins, sem ætti einu sinni að hafa farið á braut um sólina á milli Mars og smástirnabeltisins. Tilvist þess var stungið upp á af vísindamönnum sem starfa hjá NASA. John Chambers i Jack Lissauer sem hugsanleg skýring á þeim miklu sprengjuárásum sem áttu sér stað á tímum Hadea í upphafi plánetunnar okkar. Samkvæmt tilgátunni, við myndun pláneta c sólkerfi mynduðust fimm innri bergreikistjörnur. Fimmta plánetan var á lítilli sérvitringur með hálf-stórás 1,8-1,9 AU Þessi braut var óstöðug vegna truflana frá öðrum plánetum, reikistjarnan fór inn í sérvitringabraut yfir innra smástirnabeltið. Dreifð smástirni enduðu á slóðum sem skera braut Mars, óma brautir, auk þess að skerast braut um jörðu, sem eykur tímabundið tíðni áhrifa á jörðina og tunglið. Loks fór plánetan inn í ómunarbraut sem var helmingi stærri en 2,1 A og féll í sólina.

Til að útskýra atburði og fyrirbæri á fyrsta tímabili tilveru sólkerfisins var lögð til lausn, einkum kölluð „stökkkenningin um Júpíter“ (). Gert er ráð fyrir því Júpíter braut þá breyttist það mjög fljótt vegna samskipta við Úranus og Neptúnus. Til þess að eftirlíking atburða geti leitt til núverandi ástands er nauðsynlegt að gera ráð fyrir að í sólkerfinu á milli Satúrnusar og Úranusar í fortíðinni hafi verið reikistjarna með svipaðan massa og Neptúnus. Vegna „stökks“ Júpíters inn á sporbrautina sem við þekkjum í dag var fimmta gasrisanum hent út úr plánetukerfinu sem þekkist í dag. Hvað varð um þessa plánetu næst? Þetta olli líklega truflun í Kuiperbeltinu sem er að koma upp og kastaði mörgum litlum hlutum inn í sólkerfið. Sum þeirra voru tekin sem tungl, önnur lentu á yfirborðinu klettareikistjörnur. Líklega var það þá sem flestir gígar á tunglinu mynduðust. Hvað með útlægu plánetuna? Hmm, þetta passar á lýsinguna á plánetunni X á undarlegan hátt, en þangað til við gerum athuganir er þetta bara ágiskun.

Í listanum það er enn rólegt, ímyndaða reikistjarna á braut um Oort-skýið, en tilvist hennar var lögð til á grundvelli greiningar á brautum langtíma halastjörnur. Það er nefnt eftir Tyche, grísku gyðju gæfu og gæfu, góðri systur Nemesis. Hlutur af þessari gerð gæti ekki en hefði átt að sjást á innrauðum myndum sem teknar voru með WISE geimsjónauka. Greiningar á athugunum hans, sem birtar voru árið 2014, benda til þess að slík lík sé ekki til, en Tyche hefur ekki enn verið fjarlægður alveg.

Slík vörulisti er ekki tæmandi án Nemesis, lítil stjarna, hugsanlega brúnn dvergur, sem fylgdi sólinni í fjarlægri fortíð og myndaði tvíliðakerfi frá sólinni. Það eru margar kenningar um þetta. Stefán Staller frá háskólanum í Kaliforníu í Berkeley kynnti útreikninga árið 2017 sem sýndu að flestar stjörnur myndast í pörum. Flestir gera ráð fyrir að langvarandi gervihnöttur sólarinnar hafi fyrir löngu sagt skilið við hann. Það eru aðrar hugmyndir, nefnilega að hún nálgist sólina á mjög löngum tíma, svo sem 27 milljón árum, og er ekki hægt að greina hana í sundur vegna þess að hún er dálítið lýsandi brúnn dvergur og tiltölulega lítill að stærð. Síðari valkosturinn hljómar ekki mjög vel, þar sem nálgun svo stórs hlutar það getur ógnað stöðugleika kerfisins okkar.

Það virðist sem að minnsta kosti sumar af þessum draugasögum gætu verið sannar vegna þess að þær útskýra það sem við erum að sjá núna. Flest leyndarmálin sem við skrifum um hér að ofan eiga rætur að rekja til einhvers sem gerðist fyrir löngu síðan. Ég held að margt hafi gerst því það eru óteljandi leyndarmál.