Wszystkie tajemnice Układu Słonecznego

Sekrety naszego układu gwiezdnego dzielimy na dobrze znane, poruszane w mediach, np. pytania o życie na Marsie, Europie, Enceladusie czy Tytanie, struktury i zjawiska wewnątrz dużych planet, tajemnice odległych krańców Układu i te, które są mniej nagłośnione. Chcemy dotrzeć do wszystkich tajemnic, więc tym razem skupmy się na tych mniej opisanych.

Zacznijmy od „początku” Paktu, tj. Słońce. Dlaczego np. biegun południowy naszej gwiazdy jest zimniejszy od bieguna północnego o około 80 tys. Kelwin? Efekt ten, zauważony dawno temu, w połowie XX wieku, wydaje się być niezależny odpolaryzacja magnetyczna słońca. Być może wewnętrzna struktura Słońca w obszarach polarnych jest w jakiś sposób inna. Ale jak?

Dziś wiemy, że odpowiadają za dynamikę Słońca. zjawiska elektromagnetyczne. Sam może nie być zaskoczony. W końcu został zbudowany z osocze, naładowany gaz cząsteczkowy. Nie wiemy jednak dokładnie, w którym regionie Słońce jest tworzony pole magnetycznealbo gdzieś głęboko w niej. Niedawno nowe pomiary wykazały, że pole magnetyczne Słońca jest dziesięciokrotnie silniejsze niż wcześniej sądzono, więc zagadka ta staje się coraz bardziej intrygująca.

Słońce ma 11-letni cykl aktywności. W szczytowym okresie (maksimum) tego cyklu Słońce jest jaśniejsze i występuje więcej rozbłysków plamy słoneczne. Linie jego pola magnetycznego tworzą coraz bardziej złożoną strukturę w miarę zbliżania się do maksimum słonecznego (1). Kiedy seria błysków jest tzw koronalne wyrzuty masypole jest wygładzone. W okresie minimum słonecznego linie pola zaczynają przebiegać prosto od bieguna do bieguna, tak jak na Ziemi. Ale potem, z powodu obrotu gwiazdy, owijają się wokół niej. W końcu te rozciągające się i rozciągające linie pola „pękają” niczym gumka naciągnięta zbyt mocno, powodując eksplozję pola i powrót pola do pierwotnego stanu. Nie mamy pojęcia, co to ma wspólnego z tym, co dzieje się pod powierzchnią Słońca. Być może są one spowodowane siłami, konwekcją między warstwami wewnątrz słońca?

1. Linie pola magnetycznego Słońca

następny zagadka słoneczna - dlaczego atmosfera Słońca jest gorętsza niż powierzchnia Słońca, tj. fotosfera? Tak gorąco, że można je porównać do temperatury panującej w mieście rdzeń słoneczny. Fotosfera słoneczna ma temperaturę około 6000 kelwinów, a plazma znajdująca się zaledwie kilka tysięcy kilometrów nad nią ma temperaturę ponad miliona. Obecnie uważa się, że koronowy mechanizm ogrzewania może być kombinacją efektów magnetycznych atmosfera słoneczna. Istnieją dwa główne możliwe wyjaśnienia ogrzewanie koronowe: nanoflary i ogrzewanie falowe. Być może odpowiedzi przyniosą badania z wykorzystaniem sondy Parkera, której jednym z głównych zadań jest wejście do korony słonecznej i jej analiza.

Przy całej swojej dynamice jednak sądząc po danych, przynajmniej ostatnio. Astronomowie z Instytutu Maxa Plancka we współpracy z Australijskim Uniwersytetem Nowej Południowej Walii i innymi ośrodkami prowadzą badania, aby dokładnie ustalić, czy to prawda. Naukowcy wykorzystują te dane do odfiltrowania gwiazd podobnych do Słońca z katalogu 150 gwiazd. gwiazdy ciągu głównego. Zmierzono zmiany jasności tych gwiazd, które podobnie jak nasze Słońce znajdują się w centrum swojego życia. Nasze Słońce obraca się raz na 24,5 dnia.dlatego badacze skupili się na gwiazdach o okresach rotacji od 20 do 30 dni. Listę dodatkowo zawężono poprzez filtrowanie temperatury powierzchni, wieku i proporcji pierwiastków najlepiej pasujących do Słońca. Uzyskane w ten sposób dane wykazały, że nasza gwiazda rzeczywiście była cichsza od pozostałych jej współczesnych. Promieniowanie słoneczne waha się zaledwie o 0,07%. pomiędzy fazami aktywną i nieaktywną wahania dla innych gwiazd były zazwyczaj pięciokrotnie większe.

Niektórzy sugerowali, że niekoniecznie oznacza to, że nasza gwiazda jest generalnie cichsza, ale że na przykład przechodzi przez mniej aktywną fazę trwającą kilka tysięcy lat. NASA szacuje, że mamy do czynienia z „wielkim minimum”, które zdarza się co kilka stuleci. Ostatni raz miało to miejsce między 1672 a 1699 rokiem, kiedy zarejestrowano tylko pięćdziesiąt plam słonecznych, w porównaniu do 40 50 - 30 tysięcy plam słonecznych średnio w ciągu XNUMX lat. Ten niesamowicie spokojny okres stał się znany jako Maunder Low trzy wieki temu.

Merkury jest pełen niespodzianek

Do niedawna naukowcy uważali to za zupełnie nieciekawe. Jednak misje na planetę wykazały, że pomimo wzrostu temperatury powierzchni do 450°C, wydaje się, że tak jest Merkurym jest lód wodny. Ta planeta również wydaje się mieć wiele rdzeń wewnętrzny jest zbyt duży w stosunku do swoich rozmiarów i trochę niesamowity skład chemiczny. Sekrety Merkurego może rozwikłać europejsko-japońska misja BepiColombo, która w 2025 roku wejdzie na orbitę małej planety.

Dane z Statek kosmiczny NASA MESSENGERktóre krążyły wokół Merkurego w latach 2011–2015, wykazały, że materia na powierzchni Merkurego zawierała zbyt dużo lotnego potasu w porównaniu z większą ilością stabilnym radioaktywnym torem. Dlatego naukowcy zaczęli badać taką możliwość rtęć mógł stać dalej od słońca, mniej więcej taki sam, i został rzucony bliżej gwiazdy w wyniku zderzenia z innym dużym ciałem. Potężny cios może również wyjaśnić dlaczego rtęć ma tak duży rdzeń i stosunkowo cienki płaszcz zewnętrzny. Rdzeń rtęciowy, o średnicy około 4000 km, leży wewnątrz planety o średnicy mniejszej niż 5000 km, co stanowi ponad 55 proc. jego objętość. Dla porównania średnica Ziemi wynosi około 12 700 km, ale średnica jej jądra wynosi tylko 1200 km. Niektórzy uważają, że w przeszłości Merukri było pozbawione wielkich konfliktów. Istnieją nawet twierdzenia, że ​​tak Merkury może być tajemniczym ciałemktóry prawdopodobnie uderzył w Ziemię około 4,5 miliarda lat temu.

Amerykańska sonda oprócz niesamowitej wody lodowej w takim miejscu, w Kratery Merkurego, zauważyła również małe wgniecenia na tym, co tam było Ogrodnik z krateru (2) Misja odkryła dziwne cechy geologiczne nieznane innym planetom. Wydaje się, że te zagłębienia są spowodowane parowaniem materiału z wnętrza Merkurego. to wygląda jak Zewnętrzna warstwa rtęci uwalnia się jakiś rodzaj lotnej substancji, która sublimuje do otaczającej przestrzeni, pozostawiając po sobie te dziwne formacje. Niedawno odkryto, że kosa podążająca za Merkurym jest wykonana z sublimującego materiału (być może niewłaściwego). Ponieważ BepiColombo rozpocznie badania za dziesięć lat. po zakończeniu misji MESSENGERnaukowcy mają nadzieję znaleźć dowody na to, że te dziury się zmieniają: czasem się zwiększają, czasem zmniejszają. Oznaczałoby to, że Merkury jest nadal aktywną, żywą planetą, a nie martwym światem jak Księżyc.

2. Tajemnicze struktury w kraterze Kertesz na Merkurym

Wenus jest obskurna, ale co?

Dlaczego Wenus tak różny od Ziemi? Została opisana jako bliźniaczka Ziemi. Jest mniej więcej podobnej wielkości i mieści się w tzw dzielnica mieszkaniowa wokół słońcagdzie może znajdować się woda w stanie ciekłym. Okazuje się jednak, że poza rozmiarem podobieństw nie ma zbyt wiele. To planeta niekończących się burz, które szaleją z prędkością 300 kilometrów na godzinę, a efekt cieplarniany powoduje, że średnia piekielna temperatura wynosi 462°C. Jest wystarczająco gorąco, żeby stopić ołów. Skąd tak odmienne warunki niż na Ziemi? Co spowodowało ten potężny efekt cieplarniany?

Atmosfera Wenus do 95 proc. dwutlenek węgla, ten sam gaz, który jest główną przyczyną zmian klimatycznych na Ziemi. Kiedy tak myślisz atmosfera na ziemi wynosi zaledwie 0,04 proc. KTÓRY₂możesz zrozumieć, dlaczego jest tak, a nie inaczej. Dlaczego na Wenus jest tak dużo tego gazu? Naukowcy uważają, że Wenus była kiedyś bardzo podobna do Ziemi, posiadała wodę w stanie ciekłym i mniej COXNUMX.₂. Jednak w pewnym momencie zrobiło się wystarczająco ciepło, aby woda wyparowała, a ponieważ para wodna jest również silnym gazem cieplarnianym, tylko pogorszyło to ogrzewanie. W końcu zrobiło się na tyle gorąco, że węgiel uwięziony w skałach został uwolniony, ostatecznie wypełniając atmosferę dwutlenkiem węgla.₂. Coś jednak musiało popchnąć pierwsze domino w kolejnych falach upałów. Czy to był jakiś rodzaj katastrofy?

Geologiczne i geofizyczne badania Wenus rozpoczęły się na dobre, gdy Wenus weszła na orbitę w 1990 roku. Sonda Magellana i kontynuował zbieranie danych do 1994 r. Magellan sporządził mapę 98 procent powierzchni planety i przesłał tysiące spektakularnych zdjęć Wenus. Po raz pierwszy ludzie mogą dobrze przyjrzeć się Wenus, jak naprawdę wygląda. Najbardziej zaskakujący był względny brak kraterów w porównaniu z innymi, takimi jak Księżyc, Mars i Merkury. Astronomowie zastanawiali się, co może sprawić, że powierzchnia Wenus wygląda tak młodo.

W miarę jak naukowcy bliżej przyglądali się szeregowi danych dostarczonych przez Magellana, stawało się coraz bardziej jasne, że powierzchnię tej planety należy w jakiś sposób szybko „wymienić”, jeśli nie „przewrócić”. To katastrofalne wydarzenie musiało mieć miejsce 750 milionów lat temu, a więc niedawno kategorie geologiczne. Don Turcotte z Cornell University w 1993 zasugerowali, że skorupa Wenus ostatecznie stała się tak gęsta, że ​​uwięziła w niej ciepło planety, ostatecznie zalewając powierzchnię stopioną lawą. Turcotte opisał ten proces jako cykliczny, sugerując, że wydarzenie to kilkaset milionów lat temu mogło być tylko jednym z serii. Inni sugerowali, że za „wymianę” powierzchni odpowiedzialny jest wulkanizm i że nie ma potrzeby szukać wyjaśnienia w katastrofy kosmiczne.

Oni są różni tajemnice Wenus. Większość planet obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, patrząc z góry. Układ słoneczny (to znaczy z bieguna północnego Ziemi). Jednak Wenus postępuje zupełnie odwrotnie, co prowadzi do teorii, że w odległej przeszłości na tym obszarze musiało nastąpić potężne uderzenie.

Czy na Uran pada deszcz diamentów?

, możliwość życia, tajemnice pasa asteroid i tajemnice Jowisza z jego fascynującymi ogromnymi księżycami należą do „dobrze znanych tajemnic”, o których wspominamy na początku. To, że media dużo o nich piszą, nie oznacza oczywiście, że znamy odpowiedzi. Oznacza to po prostu, że dobrze znamy te problemy. Ostatnim z tej serii jest pytanie, co powoduje, że księżyc Jowisza, Europa, świeci od strony nieoświetlonej przez Słońce (3). Naukowcy postawili na wpływ Pole magnetyczne Jowisza.

3. Artystyczna wizja światła księżyca Jowisza, Europa

W ostatnich latach wiele napisano o ks. Układ Saturna. W tym przypadku chodzi jednak głównie o jej satelity, a nie o samą planetę. Wszyscy są zafascynowani Niezwykła atmosfera Tytana, obiecujący płynny wewnętrzny ocean Enceladusa, tajemniczy podwójny kolor Japetusa. Tajemnic jest tak wiele, że samemu gazowemu gigantowi poświęca się mniej uwagi. Tymczasem kryje w sobie znacznie więcej tajemnic niż tylko mechanizm powstawania heksagonalnych cyklonów na swoich biegunach (4).

4. Sześciokątny cyklon na biegunie Saturna.

Naukowcy zauważają w wibracje pierścieni planetyspowodowane wibracjami w nim, wieloma dysharmoniami i nieregularnościami. Na tej podstawie dochodzą do wniosku, że pod gładką (w porównaniu z Jowiszem) powierzchnią musi znajdować się ogromna ilość materii. Jowisz jest badany z bliska przez sondę kosmiczną Juno. A Saturn? Takiej misji badawczej nie doczekał i nie wiadomo, czy zrobi to w dającej się przewidzieć przyszłości.

Jednak pomimo swoich tajemnic, Saturn wydaje się dość blisko i spokojnie w porównaniu do najbliższej planety Słońca, Urana, prawdziwego dziwaka wśród planet. Wszystkie planety Układu Słonecznego krążą wokół Słońca w tym samym kierunku i w tej samej płaszczyźnie, jak wierzą astronomowie, znajduje się ślad procesu tworzenia całości z wirującego dysku gazu i pyłu. Wszystkie planety z wyjątkiem Urana mają oś obrotu skierowaną w przybliżeniu „w górę”, to znaczy prostopadle do płaszczyzny ekliptyki. Z drugiej strony Uran wydawał się leżeć na tej płaszczyźnie. Przez bardzo długie okresy (42 lata) jego biegun północny lub południowy wskazuje bezpośrednio na Słońce.

Niezwykła oś obrotu Urana to tylko jedna z atrakcji, jakie ma do zaoferowania jego kosmiczne społeczeństwo. Nie tak dawno temu niezwykłe właściwości jego prawie trzydziestu znanych satelitów i układ pierścieniowy otrzymał nowe wyjaśnienia od japońskich astronomów pod przewodnictwem profesora Shigeru Idy z Tokijskiego Instytutu Technologii. Z ich badań wynika, że ​​już na początku naszej historii Układ Słoneczny Uran zderzył się z dużą lodową planetąktóry na zawsze odwrócił młodą planetę. Jak wynika z badań profesora Idy i jego współpracowników, zderzenia gigantów z odległymi, zimnymi i lodowatymi planetami będą zupełnie inne niż zderzenia z planetami skalistymi. Ponieważ temperatura, w której tworzy się lód wodny, jest niska, większość pozostałości fali uderzeniowej Urana i jej lodowego impaktora mogła wyparować podczas zderzenia. Jednak obiekt był wcześniej w stanie przechylić oś planety, nadając jej szybki okres rotacji (dzień Urana trwa obecnie około 17 godzin), a drobne cząstki powstałe w wyniku zderzenia dłużej pozostawały w stanie gazowym. Z pozostałości ostatecznie utworzą się małe księżyce. Stosunek masy Urana do masy jego satelitów jest sto razy większy niż stosunek masy Ziemi do jej satelity.

Długi czas Uranus nie był uważany za szczególnie aktywnego. Tak było do 2014 roku, kiedy astronomowie zarejestrowali gromady gigantycznych burz metanowych przetaczających się przez planetę. Wcześniej tak uważano burze na innych planetach zasilane są energią słoneczną. Jednak energia słoneczna nie jest wystarczająco silna na planecie tak odległej jak Uran. O ile nam wiadomo, nie ma innego źródła energii napędzającego tak potężne burze. Naukowcy uważają, że burze na Uranie rozpoczynają się w niższych warstwach atmosfery, w przeciwieństwie do burz wywoływanych przez Słońce powyżej. Jednak przyczyna i mechanizm tych burz pozostają tajemnicą. Atmosfera Uran może być znacznie bardziej dynamiczny, niż się wydaje z zewnątrz, generując ciepło, które napędza te burze. A może być tam znacznie cieplej, niż sobie wyobrażamy.

Podobnie jak Jowisz i Saturn, Atmosfera Urana jest nasycona wodorem i helemale w przeciwieństwie do swoich większych kuzynów uran zawiera również dużo metanu, amoniaku, wody i siarkowodoru. Metan pochłania światło na czerwonym końcu widma., nadając Uranowi niebieskawo-zielony odcień. Głęboko pod atmosferą kryje się odpowiedź na kolejną wielką tajemnicę Urana: jego niekontrolowalność. pole magnetyczne jest odchylony o 60 stopni od osi obrotu i jest znacznie silniejszy na jednym biegunie niż na drugim. Niektórzy astronomowie uważają, że zakrzywione pole może być efektem obecności ogromnych cieczy jonowych ukrytych pod zielonkawymi chmurami wypełnionymi wodą, amoniakiem, a nawet kropelkami diamentu.

Jest na swojej orbicie 27 znanych księżyców i 13 znanych pierścieni. Wszyscy są równie dziwni jak ich planeta. Pierścienie Urana Nie są zbudowane z jasnego lodu, jak w przypadku Saturna, ale ze skalnych gruzów i pyłu, dlatego są ciemniejsze i trudne do zobaczenia. Pierścienie Saturna astronomowie podejrzewają, że za kilka milionów lat pierścienie wokół Urana pozostaną znacznie dłuższe. Są też księżyce. Wśród nich być może najbardziej „zaorany obiekt w Układzie Słonecznym”, Miranda (5). Nie mamy też pojęcia, co stało się z tym okaleczonym ciałem. Naukowcy używają słów takich jak „losowy” i „niestabilny”, aby opisać ruch księżyców Urana. Księżyce nieustannie odpychają się i przyciągają nawzajem pod wpływem grawitacji, przez co ich długie orbity są nieprzewidywalne, a w ciągu milionów lat niektóre z nich zderzą się ze sobą. Uważa się, że co najmniej jeden z pierścieni Urana powstał w wyniku takiego zderzenia. Nieprzewidywalność tego układu jest jednym z problemów związanych z hipotetyczną misją okrążenia tej planety.

Księżyc, który wyparł inne księżyce

Wygląda na to, że wiemy więcej o tym, co dzieje się na Neptunie niż na Uranie. Wiemy o rekordowych huraganach osiągających prędkość 2000 km/h i widzimy ciemne plamy cyklonów na jego niebieskiej powierzchni. Poza tym jeszcze trochę. Zastanawiamy się dlaczego Błękitna planeta oddaje więcej ciepła niż otrzymuje. Dziwne, biorąc pod uwagę, że Neptun jest tak daleko od Słońca. NASA szacuje, że różnica temperatur między źródłem ciepła a wierzchołkami chmur wynosi 160° Celsjusza.

Nie ma mniej tajemnic wokół tej planety. Naukowcy są zaskoczeni co się stało z księżycami Neptuna. Znamy dwa główne sposoby pozyskiwania przez planety satelitów – albo satelity powstają w wyniku gigantycznego uderzenia, albo pozostają pozostałością po powstanie Układu Słonecznego, utworzona z tarczy orbitalnej wokół globalnego gazowego giganta. ziemia i Marzec prawdopodobnie księżyce powstały w wyniku potężnych uderzeń. Wokół gazowych olbrzymów większość księżyców początkowo powstaje z dysku orbitalnego, a wszystkie duże księżyce krążą po obrocie w tej samej płaszczyźnie i układzie pierścieni. Jowisz, Saturn i Uran pasują do tego obrazu, ale Neptun nie. Jest tu jeden wielki księżyc Trytonktóry jest obecnie siódmym co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym (6). Wygląda na to, że to przechwycony obiekt mija Kuiperaco swoją drogą zniszczyło prawie cały układ Neptuna.

6. Porównanie rozmiarów największych satelitów i planet karłowatych Układu Słonecznego.

Orbituj Trytona odbiega od konwencji. Wszystkie inne znane nam duże satelity – Księżyc Ziemi, a także wszystkie duże, masywne satelity Jowisza, Saturna i Urana – krążą mniej więcej w tej samej płaszczyźnie co planeta, na której się znajdują. Co więcej, wszystkie obracają się w tym samym kierunku co planety: w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, gdy patrzymy „w dół” z północnego bieguna Słońca. Orbituj Trytona ma nachylenie 157° w porównaniu do księżyców, które obracają się wraz z obrotem Neptuna. Krąży w tak zwanym trybie wstecznym: Neptun obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, podczas gdy Neptun i wszystkie inne planety (a także wszystkie księżyce Trytona) obracają się w przeciwnym kierunku (7). Co więcej, Tryton nie znajduje się nawet w tej samej płaszczyźnie ani w jej pobliżu. na orbicie Neptuna. Jest nachylony pod kątem około 23° w stosunku do płaszczyzny, w której Neptun obraca się wokół własnej osi, z tą różnicą, że obraca się w złym kierunku. To duża czerwona flaga, która mówi nam, że Tryton nie pochodzi z tego samego dysku planetarnego, który utworzył księżyce wewnętrzne (lub księżyce innych gazowych gigantów).

7. Nachylenie orbity Trytona wokół Neptuna.

Przy gęstości około 2,06 grama na centymetr sześcienny gęstość Trytona jest nienormalnie wysoka. Jeść pokryte różnymi lodami: Zamrożony azot pokrywający warstwy zamarzniętego dwutlenku węgla (suchy lód) i płaszcz lodu wodnego, dzięki czemu jego skład jest podobny do powierzchni Plutona. Musi jednak mieć gęstszy rdzeń skalno-metalowy, co nadaje mu znacznie większą gęstość niż Pluton. Jedynym znanym nam obiektem, który można porównać do Trytona, jest Eris, najbardziej masywny obiekt Pasa Kuipera, mający 27 procent. masywniejszy od Plutona.

Jest tylko 14 znanych księżyców Neptuna. To najmniejsza liczba wśród gazowych gigantów w Układ słoneczny. Być może, podobnie jak w przypadku Urana, wokół Neptuna krąży duża liczba mniejszych księżyców. Nie ma tam jednak większych satelitów. Tryton znajduje się stosunkowo blisko Neptuna, a jego średnia odległość orbitalna wynosi zaledwie 355 000 km, czyli około 10 procent. bliżej Neptuna niż Księżyc do Ziemi. Następny księżyc, Nereida, znajduje się 5,5 miliona kilometrów od planety, Halimeda jest oddalona o 16,6 miliona kilometrów. To są bardzo duże odległości. Pod względem masy, jeśli zsumujesz wszystkie księżyce Neptuna, Tryton stanowi 99,5%. masa wszystkiego, co krąży wokół Neptuna. Istnieje silne podejrzenie, że po wtargnięciu na orbitę Neptuna ten pod wpływem grawitacji wrzucił na orbitę inne obiekty. Przełęcz Kuipera.

To jest interesujące samo w sobie. Jedyne zdjęcia powierzchni Trytona, jakie mamy, zostały zrobione Sondi Voyager 2, pokazują około pięćdziesięciu ciemnych smug, które uważa się za kriowulkany (8). Jeśli są prawdziwe, byłby to jeden z czterech światów w Układzie Słonecznym (Ziemia, Wenus, Io i Tryton), o których wiadomo, że na ich powierzchni występuje aktywność wulkaniczna. Kolorem Trytona nie dorównuje także innym księżycom Neptuna, Urana, Saturna czy Jowisza. Zamiast tego idealnie pasuje do obiektów takich jak Pluton i Eris, czyli dużych obiektów z Pasa Kuipera. Oznacza to, że Neptun przechwycił go stamtąd – tak dzisiaj wierzą.

Poza Klifem Kuipera i dalej

Za Orbita Neptuna Na początku 2020 roku odkryto setki nowych, mniejszych obiektów tego typu. planety karłowate. Astronomowie z Przeglądu Ciemnej Energii (DES) poinformowali o odkryciu 316 takich ciał poza orbitą Neptuna. Spośród nich 139 było całkowicie nieznanych przed nowym badaniem, a 245 zaobserwowano we wcześniejszych obserwacjach DES. Analizę tych badań opublikowano w serii dodatków do czasopisma Astrophysical Journal.

Neptun okrąża Słońce w odległości około 30 jednostek astronomicznych. (I, odległość Ziemia-Słońce). Za Neptunem leży Pjak Kuyper - pasm zamarzniętych obiektów skalistych (w tym Plutona), komet i milionów małych, skalistych i metalicznych ciał, mających w sumie od kilkudziesięciu do kilkuset razy większą masę niż nie asteroida. Obecnie znamy około trzech tysięcy obiektów zwanych obiektami transneptunowymi (TNO) w Układzie Słonecznym, ale szacunki szacują, że całkowita liczba jest bliższa 100.

9. Porównanie rozmiarów znanych obiektów transneptunowych

Dzięki zbliżającemu się rokowi 2015. Sondy New Horizons zmierzają w stronę Plutonaach, o tym zdegradowanym obiekcie wiemy więcej niż o Uranie i Neptunie. Oczywiście przyjrzyj się temu bliżej i przestudiuj Planeta krasnoludków zrodziło wiele nowych zagadek i pytań dotyczących niesamowicie tętniącej życiem geologii, dziwnej atmosfery, lodowców metanowych i dziesiątek innych zjawisk, które zaskoczyły nas w tym odległym świecie. Jednakże tajemnice Plutona należą do „lepiej znanych” w tym sensie, że wspominaliśmy już dwukrotnie. W okolicy, w której gra Pluton, kryje się wiele mniej popularnych sekretów.

Uważa się na przykład, że komety powstały i ewoluowały w najdalszych zakątkach kosmosu. w pasie Kuipera (poza orbitą Plutona) lub dalej, w tajemniczym regionie zwanym Chmura Oortaciała te od czasu do czasu ciepło słoneczne powoduje odparowanie lodu. Wiele komet uderza bezpośrednio w Słońce, ale inne mają więcej szczęścia, wykonując krótki cykl orbitalny (jeśli pochodziły z Pasa Kuipera) lub długi (jeśli pochodziły z Obłoku Orto) wokół orbity Słońca.

W 2004 roku odkryto coś dziwnego w pyle zebranym przez misję NASA Stardust na Ziemię. kometa Wild-2. Ziarna pyłu z zamarzniętego ciała wskazywały, że powstało ono w wysokiej temperaturze. Uważa się, że Wild-2 powstał i ewoluował w Pasie Kuipera, więc w jaki sposób te maleńkie plamki mogły powstać w środowisku o temperaturach przekraczających 1000 kelwinów? Próbki zebrane z Wild-2 mogły pochodzić jedynie z centralnego obszaru dysku akrecyjnego, w pobliżu młodego Słońca, i coś przeniosło je do odległych rejonów. Układ słoneczny do Pasa Kuipera. Właśnie?

A skoro już tam wędrowaliśmy, to może warto zapytać dlaczego Nie Kuipera czy to się tak nagle skończyło? Pas Kuipera to ogromny obszar Układu Słonecznego, który tworzy pierścień wokół Słońca tuż za orbitą Neptuna. Populacja obiektów Pasa Kuipera (KBO) nagle spada w promieniu 50 jednostek astronomicznych. ze słońca. Jest to dość dziwne, gdyż modele teoretyczne przewidują wzrost liczby obiektów w tej lokalizacji. Upadek jest tak dramatyczny, że nazwano go „Klifem Kuipera”.

Istnieje kilka teorii na ten temat. Zakłada się, że w rzeczywistości nie ma „klifu” i że wokół 50 jednostek astronomicznych znajduje się wiele obiektów z Pasa Kuipera, ale z jakiegoś powodu są one małe i nieobserwowalne. Inną, bardziej kontrowersyjną koncepcją jest to, że OPC za „klifem” zostały zmiecione przez ciało planetarne. Wielu astronomów sprzeciwia się tej hipotezie, powołując się na brak dowodów obserwacyjnych na to, że wokół Pasa Kuipera krąży coś ogromnego.

Pasuje to do wszystkich hipotez dotyczących „Planety X” i Nibiru. Ale może to być inny obiekt, ponieważ badania rezonansowe przeprowadzono w ostatnich latach Konstantyna Batygina i Mike Brown widzą wpływ „dziewiątej planety” w zupełnie innych zjawiskach, w orbity ekscentryczne obiekty zwane ekstremalnymi obiektami transneptunowymi (eTNO). Hipotetyczna planeta odpowiedzialna za „klif Kuipera” byłaby nie większa od Ziemi, a „dziewiąta planeta”, zdaniem wspomnianych wyżej astronomów, byłaby bliżej Neptuna, znacznie większa. Może oboje tam są, ukrywając się w ciemności?

Dlaczego nie widzimy hipotetycznej Planety X pomimo tak znacznej masy? Ostatnio pojawiła się nowa sugestia, która może to wyjaśniać. Mianowicie nie widzimy jej, bo to wcale nie jest planeta, tylko być może pierwotna czarna dziura pozostała po Wielki Wybuch, ale przechwycony grawitacja słońca. Choć bardziej masywny niż Ziemia, miałby około 5 centymetrów średnicy. Ta hipoteza, tj Eda Wittena, fizyk z Uniwersytetu Princeton, ujawniło się w ostatnich miesiącach. Naukowiec proponuje sprawdzić swoją hipotezę, wysyłając rój nanosatelitów zasilanych laserem, podobnych do tych opracowanych w projekcie Breakthrough Starshot, którego celem jest międzygwiezdny lot do Alfa Centauri, do miejsca, w którym podejrzewamy istnienie czarnej dziury.

Ostatnim elementem Układu Słonecznego powinien być Obłok Oorta. Jednak nie każdy wie, że taki w ogóle istnieje. Jest to hipotetyczna kulista chmura pyłu, drobnych odłamków i asteroid krążąca wokół Słońca w odległości od 300 do 100 000 jednostek astronomicznych, złożona głównie z lodu i zestalonych gazów, takich jak amoniak i metan. Rozciąga się na około jedną czwartą odległości do Proxima Centauri. Zewnętrzne granice Obłoku Oorta wyznaczają granicę oddziaływania grawitacyjnego Układu Słonecznego. Obłok Oorta jest pozostałością po powstaniu Układu Słonecznego. Składa się z obiektów wyrzuconych z Układu przez siłę grawitacji gazowych gigantów we wczesnym okresie jego powstawania. Choć nadal nie ma potwierdzonych bezpośrednich obserwacji Obłoku Oorta, to o jego istnieniu powinny świadczyć komety długookresowe oraz wiele obiektów z grupy centaurów. Zewnętrzny Obłok Oorta, słabo związany grawitacyjnie z Układem Słonecznym, byłby łatwo zakłócany przez grawitację pod wpływem pobliskich gwiazd i .

Duchy Układu Słonecznego

Kiedy zagłębiamy się w tajemnice naszego Układu, zauważyliśmy wiele obiektów, które, jak się uważa, kiedyś istniały, okrążały Słońce, a czasami miały bardzo dramatyczny wpływ na wydarzenia na wczesnym etapie formowania się naszego kosmicznego regionu. Są to osobliwe „duchy” Układu Słonecznego. Warto przyjrzeć się obiektom, o których mówi się, że kiedyś tu były, a teraz albo już nie istnieją, albo ich nie widać (10).

10. Hipotetyczne brakujące lub niewidzialne obiekty Układu Słonecznego

Astronomowie kiedyś zinterpretowali osobliwość Orbita Merkurego jako znak planety ukrywającej się w promieniach słońca, tzw. Вулкан. Teoria grawitacji Einsteina wyjaśniła anomalie na orbicie małej planety bez konieczności instalowania dodatkowej planety, ale na obszarze mogą nadal znajdować się asteroidy („wulkany”), których jeszcze nie widzieliśmy.

Należy dodać do listy brakujących obiektów planeta Theia (lub Orfeusz), hipotetyczna starożytna planeta wczesnego Układu Słonecznego, która według coraz popularniejszych teorii zderzyła się z wczesna Ziemia Około 4,5 miliarda lat temu część powstałego w ten sposób gruzu skoncentrowała się pod wpływem grawitacji na orbicie naszej planety, tworząc Księżyc. Gdyby tak się stało, prawdopodobnie nigdy byśmy nie widzieli Thei, ale w pewnym sensie układ Ziemia-Księżyc byłby jej dziećmi.

Podążając tropem tajemniczych obiektów, natrafiamy na nie Planeta V, hipotetyczna piąta planeta Układu Słonecznego, która niegdyś miała krążyć wokół Słońca między Marsem a pasem asteroid. Jego istnienie zasugerowali naukowcy pracujący w NASA. Johna Chambersa i Jacka Lissauera jako możliwe wyjaśnienie wielkich bombardowań, które miały miejsce w epoce Hadeanu na początku naszej planety. Zgodnie z hipotezą, do czasu powstania planet ok Układ słoneczny uformowało się pięć wewnętrznych planet skalistych. Piąta planeta znajdowała się na małej mimośrodowej orbicie z półosią wielką w odległości 1,8-1,9 AU. Orbita ta została zdestabilizowana przez zakłócenia pochodzące od innych planet, a planeta weszła na mimośrodową orbitę przecinającą wewnętrzny pas asteroid. Rozproszone asteroidy znalazły się na ścieżkach przecinających orbity Marsa, orbity rezonansowe, a także przecinających orbita ziemi, czasowo zwiększając częstotliwość uderzeń w Ziemię i Księżyc. Wreszcie planeta weszła na orbitę rezonansową o mocy połowy wielkości 2,1 A i spadła na Słońce.

Aby wyjaśnić wydarzenia i zjawiska z wczesnego okresu istnienia Układu Słonecznego, zaproponowano rozwiązanie, w szczególności zwane „teorią skoku Jowisza” (). Zakłada się, że Orbita Jowisza potem zmieniło się to bardzo szybko w wyniku interakcji z Uranem i Neptunem. Aby symulacja doprowadziła do stanu obecnego, należy założyć, że w przeszłości w Układzie Słonecznym pomiędzy Saturnem a Uranem istniała planeta o masie podobnej do Neptuna. W wyniku „skoku” Jowisza na orbitę, którą znamy dzisiaj, piąty gazowy olbrzym został wyrzucony poza granice znanego dziś układu planetarnego. Co potem stało się z tą planetą? Prawdopodobnie spowodowało to zakłócenia w powstającym Pasie Kuipera, wyrzucając wiele małych obiektów do Układu Słonecznego. Niektóre z nich zostały uchwycone w postaci księżyców, inne spadły na powierzchnię skaliste planety. Prawdopodobnie wtedy powstała większość kraterów na Księżycu. A co z wygnaną planetą? Hmm, to dziwnie pasuje do opisu Planety X, ale dopóki nie dokonamy obserwacji, to tylko przypuszczenia.

Na liście jest też Tyche, hipotetyczna planeta krążąca wokół Obłoku Oorta, której istnienie zaproponowano na podstawie analizy trajektorii komet długookresowych. Jej nazwa pochodzi od Tyche, greckiej bogini fortuny i szczęścia, dobrej siostry Nemezis. Obiekt tego typu nie mógł, ale powinien był być widoczny na zdjęciach w podczerwieni wykonanych przez teleskop kosmiczny WISE. Analiza jego obserwacji, opublikowana w 2014 roku, sugeruje, że takie ciało nie istnieje, ale Tyche nie zostało jeszcze całkowicie usunięte.

Taki katalog nie jest kompletny bez Nemezis, mała gwiazda, prawdopodobnie brązowy karzeł, która w odległej przeszłości towarzyszyła Słońcu, tworząc ze Słońca układ podwójny. Istnieje wiele teorii na ten temat. Stevena Stahlera z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley przedstawili obliczenia z 2017 roku pokazujące, że większość gwiazd tworzy się parami. Większość zakłada, że ​​wieloletni towarzysz Słońca już dawno się z nim pożegnał. Istnieją inne koncepcje, a mianowicie, że zbliża się on do Słońca przez bardzo długi okres, na przykład 27 milionów lat, i nie można go rozróżnić ze względu na fakt, że jest słabo świecącym brązowym karłem i jego stosunkowo niewielkim rozmiarem. Ostatnia opcja nie brzmi zbyt dobrze, ponieważ zbliża się tak duży obiekt może to zagrozić stabilności naszego Systemu.

Wydaje się, że przynajmniej część z tych historii o duchach może być prawdziwa, ponieważ wyjaśniają to, co obecnie widzimy. Większość sekretów, o których piszemy powyżej, ma swoje korzenie w czymś, co wydarzyło się dawno temu. Myślę, że wiele się wydarzyło, ponieważ jest niezliczona ilość tajemnic.