Neskatoties uz to, ka cilvēce, pateicoties visspēcīgākajiem teleskopiem un daudzajām kosmosa misijām, ir uzzinājusi daudz interesanta par mūsu Saules sistēmu, joprojām ir daudz jautājumu un noslēpumu, kas mulsina pat izcilākos mūsu laika zinātniekus. Un jo vairāk mēs pētām kosmosu, jo vairāk mīklu tā mums sagādā. Mēs piedāvājam jums iepazīties ar desmit visinteresantākajiem mūsu Saules sistēmas noslēpumiem, kurus pat mūsu planētas labākie prāti vēl nav spējuši atrisināt.
Neredzams vairogs, kas ieskauj Zemi
Džeimss Van Alens no Aiovas universitātes 1958. gadā atklāja pāris radiācijas gredzenus, kas 40 000 kilometru augstumā ieskauj mūsu planētu un sastāv no augstas enerģijas elektroniem un protoniem. Zemes magnētiskais lauks uztur šos gredzenus ap mūsu planētu. Vērojot gredzenus, parādījās, ka tie vai nu saraujas, vai izplešas enerģijas ietekmē, ko izstaro uzliesmojumi uz Sauli.
2013. gadā Daniels Beikers no Kolorādo universitātes atklāja trešo struktūru starp Van Alena iekšējiem un ārējiem starojuma gredzeniem. Beikers šo struktūru dēvēja par "uzglabāšanas gredzenu", kas darbojas kā paplašinošs un sarūkošs neredzams vairogs, kas bloķē "nāvējošu elektronu" sekas. Šie elektroni, kas atrodas 16 000 kilometru augstumā, var būt letāli ne tikai cilvēkiem kosmosā, bet arī dažādām kosmosa satelītu iekārtām.
Nedaudz vairāk kā 11 000 kilometru augstumā virs planētas virsmas veidojas iekšējā gredzena robeža, kuras ārējā kontūra bloķē elektronus un neļauj tiem iekļūt dziļāk mūsu atmosfērā.
Šķiet, ka šie elektroni saduras ar stikla sienu. Kaut kas ap mūsu planētu rada sava veida spēka lauku, ko varējām redzēt dažādās zinātniskās fantastikas filmās. Tā ir neticami noslēpumaina parādība,”saka Beikers.
Reklāmas video:
Zinātnieki ir izstrādājuši vairākas teorijas, kas vienā vai otrā veidā varētu daļēji izskaidrot šī neredzamā vairoga būtību. Tomēr neviena no šīm teorijām nav galīga un apstiprināta.
Paātrinājuma anomālijas
Lai nosūtītu kosmosa kuģus uz mūsu Saules sistēmas tālu, zinātnieki izmanto īpašus gravitācijas manevrus, lai paātrinātu, izmantojot mūsu planētas vai Mēness gravitācijas enerģiju. Tomēr zinātnieki, kā izrādās, ne vienmēr šādu manevru laikā spēj precīzi aprēķināt kosmosa kuģu paātrinājuma ātrumu. Dažreiz gadās, ka aprēķinātais ātrums nesakrīt ar iepriekš paziņoto. Šādas neatbilstības sauc par "nenormālu paātrinājumu".
Tagad zinātniekiem ir iespēja aprēķināt tikai precīzu ātruma starpību, paātrinoties Zemes gravitācijas enerģijas dēļ. Tomēr arī šajā gadījumā notiek neparedzēti notikumi, kā, piemēram, 1999. gadā notika NASA zonde "Cassini", kuras lidojuma ātrums nezināmu apstākļu dēļ palēninājās par 2 milimetriem sekundē. Vēl viens gadījums notika 1998. gadā, kad tās pašas NASA kosmosa kuģis NEAR saņēma neizskaidrojamu paātrinājumu par 13 milimetriem sekundē lielāku nekā iepriekš paziņotie aprēķini.
"Šīs neizskaidrojamās aprēķinātā un reālā ātruma atšķirības nespēlē nozīmīgu lomu, mainot kosmosa kuģa lidojuma trajektoriju," saka Valensijas Politehniskās universitātes fiziķis Luijs Akedo Rodrigess.
"Kaut arī šīs anomālās atšķirības ir retāk sastopamas, ņemot vērā visus riskus, ir ļoti svarīgi zināt, kas tos izraisa."
Zinātnieki vienlaikus piedāvāja dažādas teorijas par to, kas varētu izraisīt šīs anomālijas. Gan saules starojums, gan tumšā viela, ko uztvēra mūsu planētas smagums, tika ievietoti vainīgajos, taču neviens nezina precīzu šīs parādības cēloni. Joprojām.
Jupitera lieliskā sarkanā vieta
Jupitera lielajā sarkanajā plankumā, piektajā Saules planētā, ir divi neatrisināti noslēpumi. Pirmais noslēpums ir saistīts ar to, kāpēc šis milzīgais viesuļvētra nekad neapstājas? Tas ir tik milzīgs, ka tajā varētu ietilpt vismaz divas planētas, kuru izmērs ir mūsu Zeme.
“Saskaņā ar pašreizējām teorijām Jupitera lielajai sarkanajai vietai vajadzēja pazust pēc dažām desmitgadēm. Tomēr šī viesuļvētra turpinās vairākus gadsimtus,”saka Pedrams Hasanzade no Hārvardas universitātes.
Ir vairākas teorijas, kas mēģina izskaidrot tā tik ilgo ilgumu. Saskaņā ar vienu no šīm teorijām, ilgi dzīvojošs milzu viesuļvētra absorbē mazākus tuvumā esošos viesuļvētras, absorbējot to enerģiju. Pats Hasanzade 2013. gadā piedāvāja citu teoriju. Pēc viņas teiktā, šī milzu viesuļvētras virpuļplūsmas plūsmas no aukstām gāzēm no apakšas uz augšu un karstas gāzes no augšas uz leju ļauj atgūt daļu enerģijas tās centrā. Un tomēr neviena no piedāvātajām teorijām galīgi neatrisina šo mīklu.
Otrā lielās sarkanās vietas noslēpums ir saistīts ar tās krāsas avotu. Viena teorija liecina, ka sarkano krāsu izraisa ķīmiskie elementi, kurus paslēpj redzamie gāzes giganta mākoņi. Tomēr daži zinātnieki apgalvo, ka ķīmisko elementu kustība uz augšu būtu virpuļa piesātinātāka sarkanā nokrāsa rezultāts visos augstumos.
Viena no jaunākajām hipotēzēm ir tāda, ka Jupitera izcilā sarkanā vieta ir sava veida augšējā mākoņa slāņa "saules apdegums", savukārt apakšējie slāņi ir balti vai drīzāk pelēcīgi. Zinātnieki, kas atbalsta šo teoriju, uzskata, ka virpuļa sarkanā krāsa veidojas, pakļaujoties Saules ultravioletajai gaismai, izlaužoties no gāzes amonjaka sastāva Jupitera atmosfēras augšdaļā.
Titāna laika apstākļi
Tāpat kā Zemei, arī Titānam ir savi gadalaiki. Titāns ir vienīgais mūsu Saules sistēmas satelīts ar blīvu atmosfēru. Katra sezona Titānā ir vienāda ar apmēram septiņiem gadiem uz Zemes (Titāns, atsaucot atmiņā, ir Saturna satelīts, kura orbītā ap Sauli ir nepieciešami 29 Zemes gadi).
Pēdējās sezonas izmaiņas Titānā notika 2009. gadā. Ziemeļu puslodē ziema atdeva pavasari, savukārt satelīta dienvidu daļā vasara piekāpās rudenim. Tomēr 2012. gada maijā rudens sezonā dienvidu puslodē kosmosa kuģis Cassini iemūžināja milzu polārā virpuļa, kas veidojās pie satelīta dienvidu pola, fotogrāfijas. Pēc šo fotogrāfiju redzēšanas zinātniekus pārsteidza fakts, ka virpulis veidojās 300 kilometrus virs Titāna virsmas. Apjukuma cēlonis bija šīs virpuļa izveidošanās zonas augstums un temperatūra - tie bija pārāk augsti.
Analizējot Titāna atmosfērā atstaroto saules krāsu spektrālos datus, zinātnieki varēja atklāt ūdeņraža cianīda daļiņu pazīmes. Un tā klātbūtne savukārt varētu nozīmēt, ka visa mūsu ideja par Titānu ir fundamentāli nepareiza. Cianūdeņraža klātbūtnei vajadzētu norādīt, ka satelīta augšējai atmosfērai jābūt par 100 grādiem pēc Celsija vēsākai, nekā tika domāts iepriekš. Mainoties sezonai, Titāna dienvidu puslodē atmosfēra sāka atdzist ātrāk nekā paredzēts.
Tā kā atmosfēras cirkulācija sezonas maiņas laikā uz dienvidiem virza milzīgu gāzes daudzumu, ūdeņraža cianīda koncentrācija palielinās un atdzesē apkārtējo gaisu. Samazinot saules gaismas iedarbību ziemas sezonā, arī vairāk atdziest dienvidu puslode. Zinātnieki gatavojas pārbaudīt šo pieņēmumu, kā arī daudzus citus Titāna noslēpumus vasaras saulgriežu dienā, kas notiks Saturnā 2017. gadā.
Ultraenerģiskā kosmiskā starojuma avots
Kosmiskais starojums ir augstas enerģijas starojums, kuru zinātne nav pilnībā izpētījusi. Viens no galvenajiem astrofizikas noslēpumiem ir tas, no kurienes nāk ultraenerģētiskais kosmiskais starojums un kā tas var saturēt tik neticamu enerģijas daudzumu. Šīs ir vislādētākās daļiņas, kas zināmas mūsu Visumā. Zinātnieki var novērot viņu kustību tikai tad, kad tie ietriecas mūsu planētas augšējos slāņos, pārsprāgstot vēl mazākās daļiņās un izraisot asu radioviļņu impulsu, kas ilgst ne vairāk kā dažas nanosekundes.
Tomēr uz Zemes nav iespējams izsekot, kur rodas šīs daļiņas. Lielākā detektora platība šo daļiņu noteikšanai uz Zemes ir tikai aptuveni 3000 kvadrātkilometri, kas ir aptuveni vienāds ar rūķu valsts Luksemburgas laukumu. Zinātnieki plāno atrisināt šo problēmu, uzbūvējot "Kvadrātkilometru režģi" (SKA) - supersensitīvu radio interferometru, pateicoties kuram Mēness (jā, mūsu dabiskais pavadonis) pārvērtīsies par īstu milzu kosmiskā starojuma detektoru.
Kvadrātkilometru tīkls izmantos visu redzamo Mēness virsmas daļu, lai noteiktu radiosignālus no šīm īpaši augstas enerģijas daļiņām. Pateicoties SKA, zinātnieki plāno ierakstīt līdz 165 notikumiem, kas saistīti ar īpaši augstas enerģijas daļiņām, kas, protams, ir daudz reižu vairāk, nekā viņi to spēj izdarīt tagad.
"Šāda veida enerģijas kosmiskais starojums ir tik reti sastopams, ka jums ir jābūt neticami milzīgam detektoram, kas var savākt nepieciešamo informācijas daudzumu, ar kuru jūs faktiski varat strādāt," skaidro Dr Justin Bray no Sauthemptonas universitātes.
“Bet mēness izmērs pundurojas ar jebkuru citu jebkad būvētu daļiņu detektoru. Ja mums tas izdosies, būs labāka iespēja uzzināt, no kurienes rodas šīs daļiņas."
Venēras radio klusums
Venērai ir karsta, blīva, mākoņaina atmosfēra, kas slēpj tās virsmu no redzes līnijas. Līdz šim vienīgais veids, kā kartēt šīs planētas virsmu, ir radars. Kad pirms 20 gadiem kosmosa kuģis Magellan apmeklēja Venēru, zinātnieki sāka interesēties par diviem planētas noslēpumiem, kas līdz šim palikuši neatrisināti.
Pirmais noslēpums ir tāds, ka jo augstāks ir planētas virsmas reljefs, jo labāk (“gaišāk”) tiek atspoguļoti uz virsmu virzītie radioviļņi. Kaut kas līdzīgs notiek šeit, uz Zemes, taču, ņemot vērā redzamo gaismu. Jo augstāk mēs ejam, jo zemāka temperatūra kļūst. Jo augstāk kalnos, jo lielākas un biezākas ir sniega cepures. Līdzīga ietekme notiek uz Venēru, kuras virsmu mēs nevaram novērot redzamā gaismā. Zinātnieki uzskata, ka šī ietekme ir saistīta ar ķīmisko atmosfēras procesu, kas ir atkarīgs no temperatūras vai smago metālu nokrišņu veida, kas darbojas kā metāla vāciņi, kas atspoguļo radiosignālus.
Otrais Venēras noslēpums slēpjas radaru spraugu klātbūtnē planētas virsmas augstumos. Zinātnieki redz vājus atstarojumus 2400 metru augstumā, pēc tam strauju signāla atstarojumu lēcienu, kad tie paceļas līdz 4500 metriem. Tomēr, sākot no 4700 metriem, signāla atstarošanas spraugas strauji palielinās. Dažreiz šo trūkumu ir simtiem. Šķiet, ka signāli nonāk tukšumā.
Gaismas plankumi uz Saturna F gredzena
Salīdzinot kosmosa kuģa Cassini nesen iegūtos datus ar informāciju, ko Voyager ieguva pirms 30 gadiem, zinātnieki ir atklājuši, ka Saturna F gredzenā samazinās spilgto piku izpausmes (lai gan kopējais puduru skaits nemainās). Zinātnieki ir atklājuši, ka F gredzens spēj mainīties. Tajā pašā laikā dari to ļoti ātri. Faktiski vairākas dienas.
"Šis novērojums paver vēl vienu noslēpumu mūsu Saules sistēmai, kuru noteikti ir vērts atrisināt," saka Roberts Fransiss no SETI institūta Kalifornijā.
Daži Saturna gredzeni ir izgatavoti no ledus gabaliņiem, kuru izmēri ir līdzīgi lieliem laukakmeņiem. Tomēr planētas F gredzenu veido ledus daļiņas, kas nav lielākas par putekļu graudiem. Šī iemesla dēļ zinātnieki bieži apzīmē F gredzenu kā "putekļu gredzenu". Aplūkojot šo gredzenu, jūs redzēsiet blāvu spīdumu.
Reizēm ledus daļiņas, kas atrodas tuvu gredzenam, apvienosies, veidojot lielas ledus bumbiņas - sīkos Saturna pavadoņus. Kad šie sīkie satelīti saduras ar lielāko F gredzena daļu, tie izstumj daļiņas, kas to veido. Tā rezultātā notiek spilgti uzliesmojumi. Šo uzliesmojumu skaits ir tieši saistīts ar šo mazo pavadoņu skaitu. Vismaz tā saka viena no teorijām.
Saskaņā ar citu teoriju, Saturna F gredzens izveidojās salīdzinoši nesen. Un tas izveidojās planētas lielāko ledus satelītu iznīcināšanas rezultātā. Šajā gadījumā izmaiņas F gredzenā ir saistītas ar tā attīstību. Zinātnieki vēl nav izlēmuši, kura no teorijām vairāk izskatās pēc patiesības. Nepieciešami vairāk planētas F gredzena novērojumi.
Iedomāti Eiropas geizeri
2013. gada beigās zinātnieki paziņoja, ka Habla kosmiskais teleskops ir atklājis geizerus, kas izplūst 200 kilometrus no Europa dienvidu pola virsmas, ledainā Jupitera mēness. Zinātnei negaidīti, iespējams, ir vieglāk meklēt ārpuszemes dzīvi. Galu galā orbitālā zonde varēja lidot caur šiem geizeriem un savākt Europa okeāna sastāva paraugus, lai meklētu dzīvības pazīmes, nenokļūstot uz ledainas virsmas.
Tomēr turpmākie Eiropas novērojumi neliecināja par ūdens tvaiku klātbūtni. Atkārtoti analizējot iepriekš savāktos datus, parasti tika apšaubīts, vai vispār ir kādi geizeri. Daži zinātnieki arī norāda, ka Habls, atrodot Eiropu 1999. gada oktobrī un 2012. gada novembrī, neatrada nevienu geizeru.
Ģeizeru "atklājums" Eiropā izrādījās īsts noslēpums. NASA aviācijas un kosmosa aģentūra plāno nosūtīt robotizētu zondi uz Jupitera pavadoni, kura uzdevums būs izprast novērojumu realitāti vai nereālitāti.
Metāns uz Marsa
Kopš uzturēšanās Sarkanajā planētā, Curiosity braucējs uz Marsa nav pamanījis metāna pazīmes, taču 8 mēnešus pēc nolaišanās zinātniekus pārsteidza tas, ko roveris ierakstīja ar jutīgajiem sensoriem. Uz Zemes vairāk nekā 90 procentus metāna atmosfērā rada dzīvās būtnes. Šī iemesla dēļ zinātnieki ar visiem līdzekļiem nolēma uzzināt, no kurienes uz Marsa varēja nākt metāns un kas var izraisīt tā negaidītu nokļūšanu Sarkanās planētas atmosfērā.
Pēc visu to pašu pētnieku domām, tam var būt vairāki iemesli. Piemēram, viens no tiem varētu būt metānu ražojošo baktēriju vai metanogēnu klātbūtne uz planētas. Vēl viens iespējamais cēlonis ir ar ūdeņradi bagāti meteorīti, kas laiku pa laikam iekļūst Marsa atmosfērā un patiesībā ir sava veida organiskas bumbas, kas izdala metānu, kad to sasilda līdz ārkārtējai temperatūrai ar Saules ultravioleto starojumu. Šajā jautājumā ir daudz teoriju, un viena ir skaistāka nekā otra.
Otrs Marsa noslēpums ir tāds, ka metāns ne tikai parādās, bet arī pazūd. Kad Marsa kosmosa zonde pēc sākotnējā atklāšanas tur neizdevās atklāt metāna pazīmes, zinātnieki bija neizpratnē. Pēc zinātnes domām, metāns nevar pazust no planētas tikai dažu gadu laikā. Šīs ķīmiskās vielas sadalīšanās no atmosfēras prasītu apmēram 300 gadus. Tāpēc pirms zinātniekiem radās jautājums: vai metāns tiešām tika atklāts uz Marsa?
Tomēr dažas metāna emisijas patiešām ir apstiprinātas. Kas attiecas uz to, kurp viņš devās tālāk: varbūt Marsa vēji pastāvīgi izdzen metāna molekulas prom no ziņkārības sensitīvajiem sensoriem? Un tomēr tas nekādā veidā nepaskaidro noteiktus kosmosa zondes novērojumus orbītā.
Dzīve Ceresā
NASA kosmosa izpētes kuģis Dawn steidz satikties ar Ceresu - rūķu planētu, kas atrodas mūsu Saules sistēmā. Kosmosa zondei jāierodas 2015. gada martā. Gandrīz viss, ko mēs zinām par Cerēru, zinātniekiem paliek noslēpums. Atšķirībā no protoplanētas Vesta, kuru Dawn apmeklēja ceļā uz Ceres, nav ar Ceres saistītu meteorītu vai komētu stāstu, kas varētu veidot tās struktūru.
Un, lai arī Vesta joprojām ir ļoti sauss asteroīds, tiek uzskatīts, ka Cerera sastāv no akmeņiem un ledus, un zem ledus vāciņa tajā var būt šķidrs ūdens okeāns. Zinātnieki ierosina, ka ūdens vienā vai otrā veidā veido 40 procentus no tā sastāva. Ceres, pēc zinātnes domām, ir otrā planēta (aiz Zemes) vai jebkurš cits kosmiskais ķermenis, kas satur tik milzīgas ūdens rezerves mūsu Saules sistēmā. Tiesa, zinātniekiem vēl nav izdevies noskaidrot precīzu ūdens daudzumu. Iespējams, ka kosmosa kuģis Dawn palīdzēs atrisināt šo jautājumu, kā arī atbildēs uz jautājumu, kāpēc Ceres ir tik atšķirīgs no Vesta.
Abās rūķu planētās var būt būtiska informācija par dzīvi uz Zemes. Un Ceres šajā ziņā ir visnoslēpumainākais. Vai šī protoplanēta varētu atbalstīt dzīvi? Cik zinātnieki zina, dzīvībai ir nepieciešami trīs komponenti: enerģijas avots, šķidrs ūdens un ķīmiski būvmateriāli, piemēram, ogleklis. Papildus tam, ka Ceresā ūdens var būt lielā daudzumā, arī šķidrā veidā, pati Ceres ir pietiekami tuvu Saulei, lai saņemtu pietiekamu daudzumu saules siltuma. Zinātnei vēl nav zināms, vai rūķu planētai ir savs iekšējais siltuma avots. Tāpat nekas nav zināms par nepieciešamajiem dzīves pamatelementiem. Cerēsim, ka kosmosa misija Dawn var atbildēt uz visiem šiem jautājumiem.
NIKOLAY KHIZHNYAK