Hepimiz Güneş Sistemimizin gizemlerini elinde tutan bir noktada merak ettik. Sonuçta, sekiz gezegen (artı Plüton ve hepsi diğerleri cüce gezegenler) heliosferin çok küçük bir hacmi içinde yörüngede (Güneş'in etkisinin hakim olduğu alan hacmi), evimiz dediğimiz hacmin geri kalanında neler oluyor? Daha fazla robotu uzaya ittiğimizde, gözlemsel yeteneklerimizi geliştirdiğimiz ve kendimiz için alan tecrübe etmeye başladığımızdan, nereden geldiğimiz ve doğanın nasıl geliştiği hakkında daha fazla şey öğreniyoruz. Ancak ilerleyen bilgimizle bile, tüm cevaplara sahip olduğumuzu düşünmek için saf olacağız, çok fazla şeyin ortaya çıkarılması gerekiyor. Peki, kişisel bir bakış açısıyla, Güneş Sistemimizdeki en büyük gizemler olarak ne düşünürdüm? Sana söyleyeceğim benim Güneş Sistemimizin bize attığı daha şaşırtıcı muammaların ilk on favorisi. Bu yüzden, topu yuvarlamak için ortadan Güneş ile başlayacağım. (Aşağıdakilerin hiçbiri karanlık madde ile açıklanamaz, merak ediyorsanız… aslında olabilir, ama sadece biraz…)
10. Güneş Kutbu Sıcaklık Uyuşmazlığı
Güneş'in Güney Kutbu neden Kuzey Kutbu'ndan daha serin? 17 yıl boyunca, Ulysses güneş sondası bize eşi görülmemiş bir Güneş görüşü verdi. 1990'da Uzay Mekiği Keşfi'nde başlatıldıktan sonra, cesur kaşif Güneş Sistemi'nde alışılmadık bir yolculuk yaptı. Yerçekimi sapanı için Jüpiter'i kullanan Ulysses, ekliptik düzlemden fırlatıldı, böylece geçebildi bitmiş Güneş bir kutup yörüngesinde (uzay aracı ve gezegenler normalde Güneş ekvatorunun etrafında yörüngede). Probun yaklaşık yirmi yıl boyunca yolculuk ettiği, benzeri görülmemiş bir yer in-situ güneş rüzgarı gözlemleri ve yıldızımızın direklerinde olanların gerçek doğasını ortaya çıkarmak. Ne yazık ki, Ulysses yaşlılıktan ölüyor ve görev 1 Temmuz'da etkili bir şekilde sona erdi (zanaatla bir miktar iletişim devam etmesine rağmen).
Ancak, Güneş'in keşfedilmemiş bölgelerini gözlemlemek şaşırtıcı sonuçlar doğurabilir. Böyle bir gizemli sonuç, Güneş'in Güney Kutbu'nun 80.000 Kelvin kadar Kuzey Kutbu'ndan daha soğuk olmasıdır. Etki, Güneş'in manyetik kutupluluğundan bağımsız gibi göründüğü için (bu 11 yılda bir manyetik kuzeyi manyetik güneye çeviren) bilim adamlarının kafası karışık. Ulysses, güneş rüzgârındaki iyonları Kuzey ve Güney Kutuplarından 300 milyon km yükseklikte örnekleyerek güneş sıcaklığını ölçebildi. Oksijen iyonlarının oranını ölçerek (O6+/Ö7+), koronal deliğin tabanındaki plazma koşulları ölçülebilir.
Bu açık bir soru olmaya devam ediyor ve güneş fizikçilerinin şu anda ortaya koyabileceği tek açıklama, kutup bölgelerindeki güneş yapısının bir şekilde farklılaşma olasılığıdır. Ulysses'in tozu ısırması utanç verici, daha fazla sonuç almak için bir kutup yörüngesiyle yapabiliriz (bkz. Ulysses Uzay Aracı Doğal Sebeplerin Ölümü).
9. Mars Gizemleri
Mars yarımküreleri neden bu kadar kökten farklı? Bu, bilim adamlarını yıllardır hayal kırıklığına uğratan bir gizem. Mars'ın kuzey yarımküresi ağırlıklı olarak özelliksiz alçak arazilerken, güney yarımküre dağ sıralarıyla doludur ve geniş yaylalar oluşturur. Mars'ın çalışmasında çok erken, gezegenin çok büyük bir şey tarafından vurulduğu teorisi (böylece geniş ovaları veya büyük bir etki havzasını yaratmak) atıldı. Bunun nedeni, ovaların bir etki kraterinin coğrafyasında bulunmamasıydı. Başlangıç için krater “jant” yoktur. Ayrıca etki bölgesi dairesel değildir. Bütün bunlar başka bir açıklamaya işaret etti. Ancak Caltech'teki kartal gözlü araştırmacılar kısa bir süre önce çarpma teorisini yeniden gözden geçirdi ve 1,600 ila 2,700 km çapında büyük bir kayanın Yapabilmek kuzey yarımkürenin ovalarını oluşturun (bkz. Mars'ın İki Yüzü Açıklandı).
Bonus gizemi: Mars Laneti var mı? Birçok şov, web sitesi ve kitaplara göre, robotik Mars kaşiflerimizi uzayda yiyen (veya kurcalayan) bir şey var (neredeyse paranormal). İstatistiklere bakarsanız, biraz şok olduğunuz için affedilirsiniz: Tüm Mars görevlerinin yaklaşık üçte ikisi başarısız olmuştur. Rus Mars'a bağlı roketler patladı, ABD uyduları uçuş ortasında öldü, İngiliz inicileri Kızıl Gezegenin manzarasını işaretledi; hiçbir Mars görevi “Mars Üçgeni” ne karşı bağışık değildir. Yani ‘botlarımızla uğraşan bir“ Galaktik Ghoul ”var mı? Batıl inançlı bazılarımız için çekici olsa da, uzay aracının büyük çoğunluğu Mars Laneti esas olarak Mars'a yönelik öncü görevler sırasındaki ağır kayıplardan kaynaklanmaktadır. Son kayıp oranı, Güneş Sistemindeki diğer gezegenleri araştırırken yaşanan kayıplarla karşılaştırılabilir. Şansın oynamak için küçük bir rolü olsa da, bu gizem ölçülebilir herhangi bir şeyden çok bir batıl inançtır (bkz. “Mars Laneti”: Neden Bu Kadar Çok Görev Başarısız Oldu?).
8. Tunguska Etkinliği
Tunguska etkisine ne sebep oldu? Fox Mulder'ın Rus ormanlarına girmesini unutun, bu bir X-Files bölümü değil. 1908'de Güneş Sistemi fırladı bir şey bize ... ama ne olduğunu bilmiyoruz. Görgü tanıkları Rusya'daki Podkamennaya Tunguska Nehri üzerinde parlak bir parıltı (yüzlerce mil uzakta görülebiliyor) tanımladığından beri bu kalıcı bir gizemdi. Soruşturmada büyük bir alan yok olmuştu; yaklaşık 80 milyon ağaç kibrit çöpü gibi kesilmiş ve 2.000 kilometrekareden fazla düzleştirilmiş. Ama krater yoktu. Gökyüzünden ne düşmüştü?
Araştırmacılar atmosfere bir kuyrukluyıldız ya da göktaşı girdiğinde, bir yerden bir yere vurarak bir çeşit “hava patlaması” bahisleri tuttursalar da bu gizem hala açık bir durum. Yakın tarihli bir kozmik adli çalışma, kökenini bulma ve hatta belki de ana asteroit bulma umuduyla olası bir asteroit parçasının adımlarını geri çekti. Şüphelileri var, ama ilginç olan şey, etki bölgesinin yanında bir meteorit kanıtı var. Şimdiye kadar, bunun için çok fazla açıklama yok gibi görünüyor, ancak Mulder ve Scully'nin dahil olması gerektiğini düşünmüyorum (bkz. Tunguska Meteoroid’in Kuzenleri Bulundu mu?).
7. Uranüs'ün Eğimi
Uranüs neden yanından döner? Garip gezegen Uranüs. Güneş Sistemi'ndeki diğer tüm gezegenlerin az ya da çok dönme eksenleri ekliptik düzlemden “yukarı” işaret ederken, Uranüs 98 derece eksenel eğimle yan yatıyor. Bu, çok uzun dönemlerde (bir seferde 42 yıl) Kuzey veya Güney Kutbu'nun doğrudan Güneş'e işaret ettiği anlamına gelir. Gezegenlerin çoğunda “ilerleme” rotasyonu vardır; tüm gezegenler Güneş Sisteminin yukarısından bakıldığında (yani Dünyanın Kuzey Kutbunun yukarısında) saat yönünün tersine döner. Bununla birlikte, Venüs tam tersini yapar, retrograd bir rotasyona sahiptir, bu da büyük bir etki nedeniyle evriminin başlarında eksen dışına atıldığı teorisine yol açar. Peki bu Uranüs'e de oldu mu? Büyük bir beden tarafından vuruldu mu?
Bazı bilim adamları, Uranüs'ün kozmik bir vur ve kaç kurbanın kurbanı olduğuna inanıyor, ancak diğerleri gaz devinin garip konfigürasyonunu tanımlamanın daha zarif bir yolu olabileceğine inanıyor. Güneş Sisteminin evriminin başlarında, astrofizikçiler Jüpiter'in ve Satürn'ün yörünge konfigürasyonunun 1: 2 yörünge rezonansını aşmış olabileceğini gösteren simülasyonlar yaptılar. Gezegensel bu üzüntü döneminde, Jüpiter ve Satürn'ün birleşik yerçekimi etkisi, yörünge momentumunu daha küçük gaz devi Uranüs'e aktardı ve eksen dışına çıkardı. Dünya büyüklüğünde bir kayanın Uranüs'ü etkilemesinin daha olası olup olmadığını veya Jüpiter ve Satürn'ün suçlanıp suçlanmayacağını görmek için daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.
6. Titan’ın Atmosferi
Titan'ın neden bir atmosferi var? Satürn'ün uydularından biri olan Titan, bir tek önemli bir atmosfere sahip Güneş Sistemi'nde ay. Güneş Sistemindeki ikinci en büyük aydır (sadece Jüpiter ayının Ganymede'den ikinci) ve Dünya'nın Ayından yaklaşık% 80 daha büyüktür. Karasal standartlarla karşılaştırıldığında küçük olmasına rağmen, bize verdiğimizden daha fazla Dünya benzeri. Mars ve Venüs genellikle Dünya'nın kardeşleri olarak belirtilir, ancak atmosferleri sırasıyla 100 kat daha ince ve 100 kat daha kalındır. Titan’ın atmosferi ise Dünya’dan sadece bir buçuk kat daha kalın, artı esas olarak azottan oluşuyor. Azot Dünya'nın atmosferine (% 80 kompozisyonda) ve Titanlar atmosferine (% 95 kompozisyona) hakimdir. Fakat tüm bu azot nereden geldi? Dünyadaki gibi, bu bir gizem.
Titan çok ilginç bir ay ve hızlı bir şekilde yaşam aramak için ana hedef haline geliyor. Sadece kalın bir atmosfere sahip olmakla kalmaz, yüzeyi “tholinler” veya prebiyotik kimyasallarla dolu olduğu düşünülen hidrokarbonlarla doludur. Buna Titan atmosferindeki elektriksel aktiviteyi ekleyin ve hayatın evrimleşmesi için büyük bir potansiyele sahip inanılmaz bir aya sahibiz. Ama atmosferinin nereden geldiğine gelince… bilmiyoruz.
5. Güneş Koronal Isıtma
Güneş atmosferi neden güneş yüzeyinden daha sıcak? Şimdi bu, yarım yüzyılı aşkın bir süredir güneş fizikçilerini tilki eden bir soru. Güneş koronalarının erken spektroskopik gözlemleri şaşırtıcı bir şey ortaya koydu: Güneş'in atmosferi sıcak fotosferden daha iyi. Aslında, o kadar sıcak ki, Güneş'in çekirdeğinde bulunan sıcaklıklarla karşılaştırılabilir. Fakat bu nasıl olabilir? Bir ampulü açarsanız, cam ampulü çevreleyen hava camın kendisinden daha sıcak olmayacaktır; Bir ısı kaynağına yaklaştıkça, daha sıcak değil, daha sıcak olur. Ama bu tam olarak Güneş'in yaptığı şey, güneş fotosferinin sıcaklığı 6000 Kelvin civarındayken, fotosferden sadece birkaç bin kilometre yukarıda olan plazma bitti 1 milyon Kelvin. Anlayacağınız gibi, her türlü fizik kanunu ihlal edilmiş görünüyor.
Bununla birlikte, güneş fizikçileri yavaş yavaş bu gizemli koronal ısınmaya neden olabilecek şeylere yaklaşıyorlar. Gözlemsel teknikler geliştikçe ve teorik modeller daha karmaşık hale geldikçe, güneş atmosferi hiç olmadığı kadar derinlemesine incelenebilir. Artık koronal ısıtma mekanizmasının güneş atmosferindeki manyetik etkilerin bir kombinasyonu olabileceğine inanılmaktadır. Korona ısıtması için iki ana aday vardır: nanoflarlar ve dalga ısıtması. Biri için her zaman dalga ısıtma teorilerinin büyük bir savunucusu oldum (araştırmamın büyük bir kısmı koronal döngüler boyunca manyetohidrodinamik dalga etkileşimlerini simüle etmeye ayrılmıştı), ancak nanoflarların koronal ısıtmayı da etkilediğine ve muhtemelen dalga ile birlikte çalıştığına dair güçlü kanıtlar var ısıtma.
Dalga ısıtmanın ve / veya nanoflarların sorumlu olabileceğinden oldukça emin olsak da, güneş koronaya (şu anda Güneş Probu göreviyle planlanmakta olan) bir prob yerleştirene kadar in-situ koronal ortamın ölçümleri, kesin olarak bilemeyiz ne korona ısıtır (bkz. Sıcak Koronal Döngüler Sıcak Güneş Atmosferinin Anahtarını Tutabilir).
4. Kuyruklu Yıldız Tozu
Yoğun sıcaklıklarda oluşan toz donmuş kuyruklu yıldızlarda nasıl ortaya çıktı? Kuyruklu yıldızlar, Güneş Sisteminin buzlu, tozlu göçebeleridir. Uzayın en dış kısımlarında, Kuiper Kuşağı'nda (Plüton yörüngesinin etrafında) veya Oort Bulutu adı verilen gizemli bir bölgede evrimleştiği düşünülen bu cisimler zaman zaman çalınır ve Güneş'in zayıf yerçekimi çekmesi altına girer. İç Güneş Sistemine doğru düştüklerinde, Güneş'in ısısı buzun buharlaşmasına neden olarak koma olarak bilinen bir gelenek kuyruğu yaratacaktır. Birçok kuyruklu yıldız doğrudan Güneş'e düşer, ancak diğerleri daha şanslıdır, kısa bir süre (Kuiper Kemerinden kaynaklanıyorsa) veya uzun süre (Oort Bulutundan kaynaklanıyorsa) Güneş'in yörüngesini tamamlarlar.
Ancak NASA’nın 2004 Stardust Comet Wild-2 görevinde topladığı tozda tuhaf bir şey bulundu. Bu donmuş vücuttan toz taneleri yüksek sıcaklıklar oluşturmuş gibi görünüyordu. Wild-2 Kuyruklu Yıldızı'nın Kuiper Kuşağı'ndan geldiğine ve evrimleştiğine inanılıyor, bu yüzden bu küçük örnekler 1000 Kelvin'in üzerindeki bir ortamda nasıl oluşturulabilir?
Güneş Sistemi yaklaşık 4,6 milyar yıl önce bir bulutsudan evrimleşti ve soğurken büyük bir birikim diski oluşturdu. Wild-2'den toplanan numuneler, sadece genç Güneş'in yakınında toplanma diskinin merkezi bölgesinde oluşturulmuş olabilir ve bir şey onları Güneş Sisteminin en uzak noktalarına taşıdı ve sonunda Kuiper Kuşağı'na dönüştü. Fakat bunu hangi mekanizma yapabilir? Çok emin değiliz (bkz. Kuyruklu Yıldız Tozu Asteroitlere Çok Benzer).
3. Kuiper Kayalığı
Kuiper Kemeri neden aniden bitiyor? Kuiper Kemeri, Güneş Sisteminin Neptün yörüngesinin hemen ötesinde Güneş etrafında bir halka oluşturan dev bir bölgedir. Mars ve Jüpiter arasındaki asteroit kuşağına çok benzer, Kuiper Kemeri milyonlarca küçük kayalık ve metalik gövde içeriyor, ancak 200 kat daha büyük. Ayrıca çok miktarda su, metan ve amonyak buzları içerir, oradan kaynaklanan gelecekteki çekirdeklerin bileşenleri (bkz. Yukarıda # 4). Kuiper Kemeri aynı zamanda cüce gezegende yaşayan Plüton ve (son zamanlarda) Plütoid “Makemake” ile tanınır.
Kuiper Kemeri zaten Güneş Sisteminin oldukça keşfedilmemiş bir bölgesidir (NASA'nın Yeni Ufuklar Plütonu misyonunun 2015'te oraya gelmesini sabırsızlıkla bekliyoruz), ancak zaten bir bulmaca bulmuştu. Kuiper Kemeri Nesneleri (KBO) popülasyonu Güneş'ten 50 AU mesafede aniden düşüyor. Teorik modeller bir artırmak bu noktanın ötesinde KBO sayısı. Bırakma o kadar dramatik ki, bu özellik “Kuiper Cliff” olarak adlandırıldı.
Şu anda Kuiper Kayalığı için bir açıklamamız yok, ancak bazı teoriler var. Bir fikir, aslında 50 AU'nun ötesinde çok sayıda KBO olduğu, sadece bir nedenden dolayı daha büyük nesneler oluşturmak için toplanmadılar (ve bu nedenle gözlemlenemezler). Başka bir tartışmalı fikir, Kuiper Uçurumunun ötesindeki KBO'ların, muhtemelen Dünya veya Mars'ın büyüklüğündeki bir gezegen gövdesi tarafından süpürüldüğüdür. Birçok gökbilimci buna karşı Kuiper Kuşağı'nın etrafında büyük bir şeyin yörüngesinde olduğuna dair gözlemsel kanıt eksikliğine işaret ediyor. Ancak bu gezegensel teori, Nomiru veya “X Gezegeni” nin varlığı için dayanıksız “kanıt” sağlayan, dışarıdaki kıyamet sahipleri için çok faydalı oldu. Dışarıda bir gezegen varsa, kesinlikle değil "Gelen posta" ve kesinlikle değil 2012 yılında bizim kapınıza geliyor.
Kısacası, Kuiper Cliff'in neden var olduğu hakkında hiçbir fikrimiz yok ...
2. Öncü Anomali
Pioneer sondaları neden rota dışı gidiyor? Şimdi bu astrofizikçiler için şaşırtıcı ve Güneş Sistemi gözlemlerinde cevaplanması en zor soru. Pioneer 10 ve 11, Güneş Sisteminin dış alanlarını keşfetmek için 1972 ve 1973'te piyasaya sürüldü. NASA bilim adamları, her iki probun da oldukça garip bir şey yaşadığını fark ettiler; beklenmedik bir Güneş koğuşunda hızlanma yaşadılar ve onları yoldan çıkardılar. Bu sapma astronomik standartlara göre çok büyük olmasa da (10 milyar km yolculuktan sonra rotadan 386.000 km uzakta), aynı sapma oldu ve astrofizikçiler neler olup bittiğini açıklamak için kayıptalar.
Bir ana teori, probların gövdesi etrafındaki üniform olmayan kızılötesi radyasyonun (Radyoizotop Termoelektrik Jeneratörlerindeki plütonyumun radyoaktif izotopundan), tercihen bir tarafa foton yaydığını ve Güneş'e doğru küçük bir itme olabileceğinden şüphelenir. Diğer teoriler biraz daha egzotik. Belki de Einstein’ın genel göreliliğinin uzun mesafeler için derin uzaya dönüştürülmesi gerekiyor? Ya da belki karanlık maddenin Pioneer uzay aracı üzerinde yavaşlayan bir etkisi olan bir rolü var mı?
Şimdiye kadar, sapmanın sadece% 30'u eşit olmayan ısı dağılımı teorisine sabitlenebiliyor ve bilim adamları açık bir cevap bulamıyorlar (bkz. Öncü Anomali: Einstein Yerçekiminden Bir Sapma?).
1. Oort Bulutu
Oort Bulutunun var olduğunu nasıl bilebiliriz? Güneş Sistemi gizemleri gittikçe, Pioneer anomalisi takip edilmesi zor bir eylemdir, ancak Oort bulutu (benim görüşüme göre) herkesin en büyük gizemi. Neden? Hiç görmedik, mekanın varsayımsal bir bölgesidir.
En azından Kuiper Kemeri ile büyük KBO'ları gözlemleyebiliriz ve nerede olduğunu biliyoruz, ancak Oort Bulutu çok uzakta (eğer gerçekten oradaysa). Birincisi, Oort Bulutunun Güneş'ten 50.000 AU üzerinde olması (neredeyse hafif bir yıl uzaklıkta) olması ve onu en yakın yıldız komşumuz Proxima Centauri'ye doğru yolun yaklaşık% 25'i haline getirmesi bekleniyor. Oort Bulutu bu nedenle çok uzak. Oort Bulutunun dış erişim alanları Güneş Sisteminin hemen hemen kenarındadır ve bu mesafede milyarlarca Oort Bulut nesnesi yerçekimsel olarak Güneş'e çok gevşek bir şekilde bağlıdır. Bu nedenle, yakındaki diğer yıldızların geçişinden dramatik bir şekilde etkilenebilirler. Oort Cloud'un bozulmasının, buzlu cisimlerin periyodik olarak içeri girmesine ve uzun süreli kuyruklu yıldızların (Halley kuyruklu yıldızı gibi) yaratılmasına neden olabileceği düşünülmektedir.
Aslında, gökbilimcilerin Oort Bulutunun var olduğuna inanmasının tek nedeni bu, ekliptik düzlemden bölgelere yayılan oldukça eksantrik yörüngelere sahip uzun süreli buzlu kuyruklu yıldızların kaynağıdır. Bu ayrıca bulutun Güneş Sistemini çevrelediğini ve ekliptik etrafındaki bir kemerle sınırlı olmadığını gösterir.
Yani, Oort Bulutu dışarıda gibi görünüyor, ancak doğrudan gözlemleyemiyoruz. Kitaplarımda Güneş Sistemimizin en dış bölgesindeki en büyük gizem bu…
