Усе таямніцы Сонечнай сістэмы

Таямніцы нашай зорнай сістэмы дзеляцца на агульнавядомыя, якія асвятляюцца ў СМІ, напрыклад, пытанні аб жыцці на Марсе, Еўропе, Энцэлад або Тытане, структурах і з'явах ўнутры вялікіх планет, таямніцы далёкіх краёў Сістэмы, і тыя, што менш агалоскі. Мы хочам дабрацца да ўсіх сакрэтаў, таму на гэты раз давайце засяродзімся на менш апісаных.

Пачнём з «пачатку» Пакта, т. е. з Сонца. Чаму, напрыклад, паўднёвы полюс нашай зоркі халадней за яе паўночнага полюса прыкладна на 80 тысяч. Кельвін? Гэты эфект, заўважаны даўно, у сярэдзіне XX стагоддзі, здаецца, не залежыць адмагнітная палярызацыя сонца. Магчыма, унутраны будынак Сонца ў палярных абласцях неяк адрозніваецца. Але як?

Сёння мы ведаем, што яны адказваюць за дынаміку Сонца. электрамагнітныя з'явы. Сэм, магчыма, не дзіўны. Бо ён пабудаваны з плазма, газ з зараджаных часціц. Аднак мы не ведаем дакладна, у якім рэгіёне Сонца ствараецца магнітнае полеці то недзе глыбока ўнутры яе. Нядаўна новыя вымярэнні паказалі, што сонечнае магнітнае поле ў дзесяць разоў мацней, чым лічылася раней, таму гэтая загадка становіцца ўсё больш і больш інтрыгуючай.

Сонца мае 11-гадовы цыкл актыўнасці. У пікавы перыяд (максімум) гэтага цыклу Сонца ярчэй і больш выбліскаў і сонечныя плямы. Лініі яго магнітнага поля ствараюць усё больш складаную структуру па меры набліжэння да сонечнага максімуму (1). Калі серыя ўспышак, вядомых як каранальныя выкіды масыполе згладжваецца. У перыяд сонечнага мінімуму сілавыя лініі пачынаюць ісці прама ад полюса да полюса, як і на Зямлі. Але затым з-за кручэння зоркі яны абвіваюцца вакол яго. У выніку, гэтыя якія расцягваюцца і растягивающиеся лініі поля «рвуцца», як занадта прутка нацягнутая гумавая стужка, у выніку чаго поле выбухае і прымушае поле замаўчаць у зыходны стан. Мы паняцця не маем, якое гэта мае дачыненне да таго, што адбываецца пад паверхняй Сонца. Магчыма, яны выкліканы дзеяннем сіл, канвекцыяй паміж пластамі. ўнутры сонца?

1. Лініі магнітнага поля Сонца

наступны сонечная галаваломка - чаму сонечная атмасфера гарачае паверхні Сонца, г.зн. фотасфера? Настолькі горача, што яе можна параўнаць з тэмпературай у ядро сонца. Сонечная фотасфера мае тэмпературу каля 6000 кельвінаў, а плазма ўсяго ў некалькіх тысячах кіламетраў над ёй - больш за мільён. У цяперашні час лічыцца, што механізм нагрэву кароны можа быць камбінацыяй магнітных эфектаў у сонечная атмасфера. Ёсць два асноўных магчымых тлумачэння каранальны нагрэў: нанафлары i хвалевы нагрэў. Магчыма, адказы прыйдуць з даследаванняў з дапамогай зонда Паркера, адной з асноўных задач якога з'яўляецца ўваход у сонечную карону і яе аналіз.

Пры ўсёй яго дынаміцы, аднак, мяркуючы па дадзеных, па меншай меры за апошні час. Астраномы з Інстытута Макса Планка ў супрацоўніцтве з Аўстралійскім універсітэтам Новага Паўднёвага Валіі і іншымі цэнтрамі праводзяць даследаванні, каб дакладна вызначыць, ці так гэта на самай справе. Даследнікі выкарыстоўваюць дадзеныя, каб адфільтраваць сонцападобныя зоркі з каталога 150 XNUMX. зоркі галоўнай паслядоўнасці. Былі вымераны змены яркасці гэтых зорак, якія, як і наша Сонца, знаходзяцца ў цэнтры свайго жыцця. Наша Сонца здзяйсняе абарачэнне адзін раз у 24,5 дня.таму даследнікі засяродзіліся на зорках з перыядам кручэння ад 20 да 30 дзён. Спіс быў дадаткова звужаны шляхам фільтрацыі тэмпературы паверхні, узросту і прапорцыі элементаў, якія лепш за ўсё падыходзяць для Сонца. Атрыманыя такім чынам дадзеныя сведчылі аб тым, што наша зорка сапраўды была цішэй астатніх сваіх сучаснікаў. сонечнае выпраменьванне ён вагаецца ўсяго на 0,07 працэнта. паміж актыўнай і неактыўнай фазамі ваганні для іншых зорак звычайна былі ў пяць разоў больш.

Як мяркуюць некаторыя, гэта не абавязкова азначае, што наша зорка ў цэлым спакайней, але што яна, напрыклад, перажывае менш актыўную фазу, якая доўжыцца некалькі тысяч гадоў. Па ацэнках НАСА, мы сутыкнуліся з "вялікім мінімумам", які здараецца раз у некалькі стагоддзяў. У апошні раз гэта адбылося паміж 1672 і 1699 гадамі, калі было зафіксавана ўсяго паўсотні сонечных плям у параўнанні з 40 50. - 30 тысяч плям у сярэднім за XNUMX гадоў. Гэты жахліва ціхі перыяд тры стагоддзі таму стаў вядомы як Мінімум Маўндэра.

Меркурый поўны сюрпрызаў

Да нядаўняга часу навукоўцы лічылі яго зусім нецікавым. Аднак місіі на планету паказалі, што, нягледзячы на ​​павышэнне тэмпературы паверхні да 450 ° С, яна, відаць, Меркурый ёсць вадзяны лёд. Гэтая планета таксама, здаецца, мае шмат ўнутранае ядро ​​занадта вяліка для свайго памеру і трохі дзіўны хімічны склад. Таямніцы Меркурыя можа разгадаць еўрапейска-японская місія BepiColombo, якая выйдзе на арбіту невялікай планеты ў 2025 годзе.

Дадзеныя з Касмічны карабель NASA MESSENGERякія круціліся вакол Меркурыя ў перыяд з 2011 па 2015 год, паказалі, што ў матэрыяле на паверхні Меркурыя занадта шмат лятучага калію ў параўнанні з больш стабільны радыеактыўны трэк. Таму навукоўцы пачалі даследаваць магчымасць таго, што ртутны ён мог устаць далей ад сонца, больш-менш такім, і быў адкінуты бліжэй да зоркі ў выніку сутыкнення з іншым вялікім целам. Магутны ўдар таксама можа растлумачыць, чаму ртутны у яго такое вялікае ядро ​​і адносна тонкая знешняя мантыя. Ядро Меркурыя, дыяметрам каля 4000 км, ляжыць ўнутры планеты дыяметрам менш за 5000 км, што складае больш за 55 працэнтаў. яго аб'ём. Для параўнання, дыяметр Зямлі складае каля 12 700 км, а дыяметр яе ядра за ўсё 1200 XNUMX км. Некаторыя лічаць, што Мерукры быў пазбаўлены вялікіх сутыкненняў у мінулым. Ёсць нават сцвярджэнні, што гэта Меркурый мог быць загадкавым целамякі, верагодна, уразіў Зямлю каля 4,5 мільярдаў гадоў таму.

Амерыканскі зонд, акрамя дзіўнага вадзянога лёду ў такім месцы, у Кратэры Мэркурыя, яна таксама заўважыла невялікія ўвагнутасці на тым, што там Кратэр Садоўнік (2) Місія выявіла дзіўныя геалагічныя асаблівасці, невядомыя іншым планетам. Гэтыя паглыбленні, відаць, выкліканыя выпарэннем рэчыва знутры Меркурыя. гэта падобна на з Вонкавы пласт Меркурыя вылучаецца нейкае лятучае рэчыва, якое ўзганяецца ў навакольную прастору, пакідаючы пасля сябе гэтыя дзіўныя ўтварэнні. Нядаўна высветлілася, што каса, якая ідзе за Меркурыем, зроблена з субліміруючага матэрыялу (магчыма, не таго). Бо BepiColombo пачне свае даследаванні праз дзесяць гадоў. пасля заканчэння місіі MESSENGER, навукоўцы спадзяюцца знайсці доказы таго, што гэтыя адтуліны мяняюцца: то павялічваюцца, то памяншаюцца. Гэта азначала б, што Меркурый па-ранейшаму з'яўляецца актыўнай, жывой планетай, а не мёртвым светам, як Месяц.

2. Таямнічыя структуры ў кратары Кертэс на Меркурыі

Венера патрапана, але што?

Чаму Венера так адрозніваецца ад Зямлі? Яна была апісана як блізнюк Зямлі. Ён больш-менш падобны па памерах і ляжыць у так званым жылы раён вакол сонцадзе можа быць вадкая вада. Але аказваецца, акрамя памеру, падабенстваў не так ужо і шмат. Гэта планета бясконцых бур, бушуюць з хуткасцю 300 кіламетраў у гадзіну, а парніковы эфект надае ёй сярэднюю пякельную тэмпературу ў 462 ° па Цэльсіі. Там дастаткова горача, каб расплавіць свінец. Чаму такія іншыя ўмовы, чым на Зямлі? Што выклікала гэты магутны парніковы эфект?

Атмасфера Венеры да w 95 працэнтаў. вуглякіслы газ, той самы газ, які зяўляецца асноўнай прычынай змены клімату на Зямлі. Калі вы лічыце, што атмасфера на Зямлі складае ўсяго 0,04 працэнта. ЯКІЯ₂вы можаце зразумець, чаму гэта так, як ёсць. Чаму на Венеры так шмат гэтага газу? Навукоўцы лічаць, што раней Венера была вельмі падобная да Зямлі з вадкай вадой і меншай колькасцю CO.₂. Але ў нейкі момант стала досыць цёпла, каб вада выпарылася, а паколькі вадзяная пара таксама з'яўляецца магутным парніковым газам, ён толькі пагоршыў нагрэў. У выніку стала досыць горача, каб вуглярод, які захрас у горных пародах, вызваліўся, у канчатковым выніку напоўніўшы атмасферу вуглякіслым газам.₂. Аднак нешта павінна было падштурхнуць першае даміно ў паслядоўных хвалях нагрэву. Гэта была нейкая катастрофа?

Геалагічныя і геафізічныя даследаванні Венеры пачаліся сур'ёзна, калі яна выйшла на сваю арбіту ў 1990 годзе. зонд Магелан і працягваў збіраць дадзеныя да 1994 года. Magellan нанёс на карту 98 працэнтаў паверхні планеты і перадаў тысячы захапляльных малюнкаў Венеры. Упершыню людзі добра бачаць, як насамрэч выглядае Венера. Самай дзіўнай была адносная адсутнасць кратараў у параўнанні з іншымі, такімі як Месяц, Марс і Меркурый. Астраномы задаліся пытаннем, што магло прымусіць паверхню Венеры выглядаць такой маладой.

Па меры таго, як навукоўцы больш уважліва вывучалі масіў дадзеных, вернутых Магелланам, станавілася ўсё больш відавочным, што паверхня гэтай планеты павінна быць нейкім чынам хутка "заменена", калі не "перакінута". Гэтая катастрафічная падзея павінна было адбыцца 750 мільёнаў гадоў таму, таму зусім нядаўна ў геалагічныя катэгорыі. Дон Тэркот з Карнэльскага ўніверсітэта ў 1993 году выказалі здагадку, што венерыянская кара са часам стала настолькі шчыльнай, што затрымала цеплыню планеты ўсярэдзіне, у канчатковым выніку затапіўшы паверхню расплаўленай лавай. Цюркот апісаў гэты працэс як цыклічны, мяркуючы, што падзея, якое адбылося некалькі сотняў мільёнаў гадоў таму, магло быць толькі адным з серыі. Іншыя выказалі здагадку, што за "замену" паверхні адказвае вулканізм і што няма неабходнасці шукаць тлумачэнне ў касмічныя катастрофы.

яны розныя загадкі Венеры. Большасць планет круцяцца супраць гадзіннікавай стрэлкі, калі глядзець зверху на Сонечная сістэма (гэта значыць ад Паўночнага полюса Зямлі). Аднак Венера робіць прама супрацьлеглае, што прыводзіць да тэорыі аб тым, што ў гэтым раёне ў далёкім мінулым павінна было адбыцца масіўнае сутыкненне.

На Уране ідзе дождж з дыяментаў?

, магчымасць жыцця, таямніцы паясы астэроідаў і таямніцы Юпітэра з яго чароўнымі велізарнымі спадарожнікамі ўваходзяць у лік "добра вядомых таямніц", аб якіх мы згадваем у пачатку. Тое, што пра іх шмат пішуць СМІ, не азначае, канешне, што мы ведаем адказы. Гэта проста азначае, што мы добра ведаем пытанні. Апошнім у гэтай серыі з'яўляецца пытанне аб тым, што прымушае спадарожнік Юпітэра, Еўропу, свяціць з боку, не асветленай Сонцам (3). Навукоўцы робяць стаўку на ўплыў магнітнае поле Юпітэра.

3. Мастацкая візуалізацыя месячнага святла Юпітэра, Еўропа

У апошнія гады шмат напісана аб а. Сістэма Сатурна. У дадзеным выпадку, аднак, у асноўным аб яе спадарожніках, а не аб самой планеце. Усе зачараваны незвычайная атмасфера Тытана, шматабяцальны вадкі ўнутраны акіян Энцэлада, загадкавы падвойны колер Япета. Загадак так шмат, што самому газаваму гіганту надаецца менш увагі. Тым часам таямніц у яго значна больш, чым проста механізм адукацыі шасцікутных цыклонаў на яго палюсах (4).

4. Шасцікутны цыклон на полюсе Сатурна.

Навукоўцы адзначаюць у вібрацыя кольцаў планетывыклікана вібрацыямі ўнутры яго, мноствам дысгармоніі і няроўнасцяў. З гэтага яны робяць выснову, што пад гладкай (у параўнанні з Юпітэрам) паверхняй павінна адбывацца велізарная колькасць рэчыва. Юпітэр вывучаецца з блізкай адлегласці касмічным апаратам Юнона. А Сатурн? Ён не дажыў да такой даследчай місіі, і невядома, ці дачакаецца ён яе ў агляднай будучыні.

Аднак, нягледзячы на ​​свае таямніцы, Сатурн яна здаецца даволі блізкай і прыручанай планетай у параўнанні з бліжэйшай да сонца Уранам, сапраўднай дзідачкай сярод планет. Усе планеты Сонечнай сістэмы круцяцца вакол Сонца у тым жа кірунку і ў той жа плоскасці, як лічаць астраномы, з'яўляецца следам працэсу стварэння цэлага з які верціцца дыска газу і пылу. Ва ўсіх планет, акрамя Урана, вось кручэння накіравана прыкладна «уверх», гэта значыць перпендыкулярная плоскасці экліптыкі. З іншага боку, Уран, здавалася, ляжаў на гэтай плоскасці. На працягу вельмі працяглых перыядаў (42 гады) яе паўночны ці паўднёвы полюс паказвае прама на Сонца.

Незвычайная вось кручэння Урана гэта толькі адна з выдатных мясцін, якія прапануе яго касмічнае грамадства. Не так даўно былі выяўлены выдатныя ўласцівасці яго амаль трыццаці вядомых спадарожнікаў. кальцавая сістэма атрымалі новае тлумачэнне ад японскіх астраномаў на чале з прафесарам Сігер Іда з Такійскага тэхналагічнага інстытута. Іх даследаванні паказваюць, што ў пачатку нашай гісторыі Сонечная сістэма Уран сутыкнулася з вялікай ледзяной планетайшто назаўжды адвярнула маладую планету. Паводле даследавання прафесара Іды і яго калег, гіганцкія сутыкненні з далёкімі, лядоўнямі і ледзянымі планетамі будуць цалкам адрознівацца ад сутыкненняў з камяністымі планетамі. Паколькі тэмпература, пры якой утворыцца вадзяны лёд, нізкая, большая частка абломкаў ударнай хвалі Урана і яго ледзяны ўдарны элемент маглі выпарыцца падчас сутыкнення. Аднак раней аб'екту ўдавалася нахіліць вось планеты, надаць ёй хуткі перыяд кручэння (дзень Урана зараз складае каля 17 гадзін), а малюсенькія абломкі, якія ўтварыліся ў выніку сутыкнення, даўжэй заставаліся ў газападобным стане. Рэшткі ў канчатковым выніку сфарміруюць маленькія месяцы. Стаўленне масы Урана да масы яго спадарожнікаў у сто разоў большае, чым стаўленне масы Зямлі да яе спадарожніка.

Доўгі час уран ён не лічыўся асабліва актыўным. Так было да 2014 года, калі астраномы зафіксавалі навалы гіганцкіх метанавых бур, якія пракаціліся па планеце. Раней лічылася, што буры на іншых планетах сілкуюцца энергіяй сонца. Але сонечная энергія недастаткова моцная на такой далёкай планеце, як Уран. Наколькі нам вядома, няма іншай крыніцы энергіі, які падсілкоўваў бы такія моцныя буры. Навукоўцы лічаць, што буры Ўрана пачынаюцца ў яго ніжніх пластах атмасферы, у адрозненне ад штармоў, выкліканых сонцам наверсе. Аднак у астатнім прычына і механізм гэтых бур застаюцца загадкай. Атмасфера Урана можа быць значна больш дынамічным, чым здаецца звонку, генеруючы цяпло, якое падсілкоўвае гэтыя буры. І там можа быць значна цяплей, чым мы сабе гэта ўяўляем.

Як Юпітэр і Сатурн, Атмасфера Урана насычана вадародам і геліемале ў адрозненне ад сваіх буйнейшых субратаў, уран таксама змяшчае шмат метану, аміяку, вады і серавадароду. Газ метан паглынае святло ў чырвоным канцы спектра., Які надае Урану блакітна-зялёнае адценне. Глыбока пад атмасферай знаходзіцца адказ на яшчэ адну вялікую загадку Урана - яго некіравальнасць. магнітнае поле ён нахілены на 60 градусаў ад восі кручэння, быўшы значна мацней на адным полюсе, чым на іншым. Некаторыя астраномы лічаць, што скрыўленае поле можа быць вынікам вялікіх іённых вадкасцяў, утоеных пад зялёнымі аблокамі, напоўненымі вадой, аміякам і нават кропелькамі дыямента.

Ён на сваёй арбіце 27 вядомых месяцаў і 13 вядомых кольцаў. Яны ўсё такія ж дзіўныя, як і іхняя планета. Кольцы Урана яны складаюцца не з яркага лёду, як вакол Сатурна, а з каменных абломкаў і пылу, таму яны цямней і іх цяжка ўбачыць. кольцы Сатурна рассеюцца, як падазраюць астраномы, праз некалькі мільёнаў гадоў кольцы вакол Урана застануцца нашмат даўжэй. Ёсць і месяцы. Сярод іх, мабыць, самы "пераараны аб'ект Сонечнай сістэмы", Міранда (5). Што здарылася з гэтым знявечаным целам, мы таксама паняцця не маем. Пры апісанні руху спадарожнікаў Урана навукоўцы выкарыстоўваюць такія словы, як "выпадковае" і "нестабільнае". Месяца ўвесь час штурхаюць і цягнуць адзін аднаго пад дзеяннем гравітацыі, што робіць іх доўгія арбіты непрадказальнымі, і чакаецца, што на працягу мільёнаў гадоў некаторыя з іх урэжуцца сябар у сябра. Лічыцца, што прынамсі адно з кольцаў Урана ўтварылася ў выніку такога сутыкнення. Непрадказальнасць гэтай сістэмы - адна з праблем гіпатэтычнай місіі на арбіту гэтай планеты.

Месяц, які выцесніў іншыя месяцы

Здаецца, мы ведаем больш пра тое, што адбываецца на Нэптуне, чым на Уране. Мы ведаем аб рэкордных ураганах, якія дасягаюць 2000 км/г, і мы можам бачыць цёмныя плямы цыклонаў на яго сіняй паверхні. Акрамя таго, толькі крыху больш. Мы дзівімся, чаму блакітная планета аддае больш цяпла, чым атрымлівае. Дзіўна, улічваючы, што Няптун так далёка ад Сонца. Паводле ацэнак НАСА, розніца тэмператур паміж крыніцай цяпла і верхнімі аблокамі складае 160 ° па Цэльсіі.

Не менш таямніча вакол гэтай планеты. Навукоўцы дзівяцца што здарылася са спадарожнікамі Нэптуна. Мы ведаем два асноўных спосабу набыцця спадарожнікамі планет – альбо спадарожнікі ўтвараюцца ў выніку гіганцкага ўдару, альбо яны засталіся ад фарміраванне Сонечнай сістэмы, Адукаваны з арбітальнага шчыта вакол сусветнага газавага гіганта. зямля i Сакавік яны, верагодна, атрымалі свае месяцы ў выніку вялізных удараў. Вакол газавых гігантаў большасць месяцаў першапачаткова фармуюцца з арбітальнай кружэлкі, пры гэтым усё вялікія месяца круцяцца ў адной плоскасці і сістэме кольцаў пасля свайго кручэння. Юпітэр, Сатурн і Уран адпавядаюць гэтай карціне, а Няптун - не. Тут ёсць адзін вялікі месяц Здрадаякі ў цяперашні час з'яўляецца сёмым па велічыні спадарожнікам у Сонечнай сістэме (6). Падобна, гэта захоплены аб'ект праходзіць Куйпераякі дарэчы знішчыў амаль усю сістэму Нэптуна.

6. Параўнанне памераў найбуйнейшых спадарожнікаў і карлікавых планет Сонечнай сістэмы.

Арбіта Трытона адхіляецца ад умоўнасці. Усе іншыя вядомыя нам буйныя спадарожнікі - Месяц Зямлі, а таксама ўсе буйныя масіўныя спадарожнікі Юпітэра, Сатурна і Урана - круцяцца прыкладна ў той жа плоскасці, што і планета, на якой яны знаходзяцца. Больш за тое, усе яны круцяцца ў тым жа кірунку, што і планеты: супраць гадзіннікавай стрэлкі, калі мы глядзім "уніз" з паўночнага полюса Сонца. Арбіта Трытона мае нахіл 157 ° у параўнанні з месяцамі, якія круцяцца разам з кручэннем Нэптуна. Ён цыркулюе ў так званым рэтраградны: Няптун круціцца па гадзіннікавай стрэлцы, тады як Няптун і ўсе іншыя планеты (а таксама ўсе спадарожнікі ўнутры Трытон) круцяцца ў процілеглым кірунку (7). Акрамя таго, Трытон нават не знаходзіцца ў той жа плоскасці ці побач з ёй. на арбіце Нэптуна. Ён нахілены прыкладна на 23 ° да плоскасці, у якой Няптун круціцца вакол сваёй восі, за выключэннем таго, што круціцца ў няправільным кірунку. Гэта вялікі чырвоны сцяг, які кажа нам, што Трытон не прыйшоў з той жа планетарнай кружэлкі, які ўтварыў унутраныя спадарожнікі (або спадарожнікі іншых газавых гігантаў).

7. Нахіленне арбіты Трытана вакол Нэптуна.

Пры шчыльнасці каля 2,06 грама на кубічны сантыметр шчыльнасць Трытон анамальна высокая. Ёсць пакрыты розным марозівам: замарожаны азот, які пакрывае пласты замарожанага вуглякіслага газу (сухога лёду) і мантыю з вадзянога лёду, што робіць яго склад падобным на паверхню Плутона. Аднак ён павінен мець больш шчыльнае каменна-металічнае ядро, што надае яму значна большую шчыльнасць, чым Плутон. Адзіны вядомы нам аб'ект, параўнальны з Трытонам, - гэта Эрыда, самы масіўны аб'ект пояса Койпера, 27 адсоткаў. масіўней Плютона.

Тут ёсць толькі 14 вядомых спадарожнікаў Нептуна. Гэта найменшая колькасць сярод газавых гігантаў у Сонечная сістэма. Магчыма, як і ў выпадку з Уранам, вакол Нэптуна круціцца вялікая колькасьць меншых спадарожнікаў. Аднак буйнейшых спадарожнікаў тамака няма. Трытон адносна блізкі да Нэптуна, яго сярэдняя арбітальная адлегласць складае ўсяго 355 000 км, або каля 10 працэнтаў. бліжэй да Нэптуна, чым Месяц да Зямлі. Наступны месяц, Нерэіда, выдаленая ад планеты на 5,5 млн кіламетраў, Галімеда – на 16,6 млн кіламетраў. Гэта вельмі вялікія адлегласці. Па масе, калі сумаваць усе спадарожнікі Нэптуна, Трытон складае 99,5%. маса ўсяго, што круціцца вакол Нэптуна. Ёсць моцнае падазрэнне, што пасля ўварвання на арбіту Нэптуна ён пад дзеяннем гравітацыі адкінуў іншыя аб'екты ў Пасі Куйпера.

Гэта цікава само па сабе. Адзіныя фатаграфіі паверхні Трытон, якія ў нас ёсць, зроблены Sondi Voyager 2, паказваюць каля пяцідзесяці цёмных палос, якія лічацца криовулканами (8). Калі яны рэальныя, то гэта будзе адзін з чатырох міроў Сонечнай сістэмы (Зямля, Венера, Іа і Трытон), пра якія вядома, што на паверхні назіраецца вулканічная актыўнасць. Колер Трытана таксама не супадае з іншымі спадарожнікамі Нэптуна, Урана, Сатурна ці Юпітэра. Замест гэтага ён ідэальна спалучаецца з такімі аб'ектамі, як Плутон і Эрыда, вялікімі аб'ектамі пояса Койпера. Значыць, Няптун перахапіў яго адтуль - так лічаць сёння.

За «скалам Койпера» і за яго межамі

Za арбіта Няптуна Сотні новых, больш дробных аб'ектаў гэтага тыпу былі знойдзены ў пачатку 2020 года. малыя планеты. Астраномы з Даследаванні цёмнай энергіі (DES) паведамілі аб адкрыцці 316 такіх тэл за межамі арбіты Нэптуна. З іх 139 былі зусім невядомыя да гэтага новага даследавання, а 245 былі заўважаны ў больш ранніх назіраннях DES. Аналіз гэтага даследавання быў апублікаваны ў серыі прыкладанняў да астрафізічнага часопісу.

Neptun круціцца вакол Сонца на адлегласці каля 30 а.а. (I, адлегласць Зямля-Сонца). За Няптунам ляжыць Pяк Кайпера – паласа замарожаных скальных аб'ектаў (уключаючы Плутон), камет і мільёнаў дробных, скалістых і металічных цел, якія маюць у суме ад некалькіх дзясяткаў да некалькіх сотняў разоў большую масу, чым не астэроід. У наш час нам вядома каля трох тысяч аб'ектаў, званых транснептунавымі аб'ектамі (ТНА) у Сонечнай сістэме, але, паводле ацэнак, агульны лік набліжаецца да 100 9 (XNUMX).

9. Параўнанне памераў вядомых транснэптунавых аб'ектаў

Дзякуючы надыходзячаму ў 2015 г. Зонды New Horizons адпраўляюцца да Плютонаа, мы ведаем пра гэты дэградаваў аб'екце больш, чым аб Уране і Нэптуне. Вядома, прыгледзьцеся і вывучыце гэты карлікавая планета спарадзілі мноства новых загадак і пытанняў, аб дзіўна жывой геалогіі, аб дзіўнай атмасферы, аб метанавых ледніках і дзясятках іншых з'яў, якія здзівілі нас у гэтым далёкім свеце. Аднак таямніцы Плютона належаць да ліку «больш вядомых» у тым сэнсе, пра які мы ўжо згадвалі двойчы. У вобласці, дзе гуляе Плютон, ёсць шмат меней папулярных сакрэтаў.

Напрыклад, лічыцца, што каметы ўзніклі і эвалюцыянавалі ў самых далёкіх кутках космасу. у поясе Койпера (за арбітай Плютона) або за яго межамі, у загадкавай вобласці пад назвай воблака Оорта, гэтыя целы час ад часу сонечнае цяпло прымушае лёд выпарацца. Многія каметы трапляюць прама ў Сонца, але іншым больш пашанцавала здзейсніць кароткі цыкл кручэння (калі яны былі з пояса Койпера) або доўгі (калі яны былі з Орта-аблокі) вакол арбіты Сонца.

У 2004 годзе ў пыле, сабранай падчас місіі НАСА "Зорны пыл" на Зямлі, было выяўлена нешта дзіўнае. камета Wild-2. Крупінкі пылу ад гэтага замарожанага цела паказвалі на тое, што яно ўтварылася пры высокай тэмпературы. Лічыцца, што Wild-2 паўстаў і развіваўся ў поясе Койпера, бо ж гэтыя малюсенькія плямкі маглі ўтварыцца ў асяроддзі з тэмпературай больш за 1000 Кельвінаў? Узоры, сабраныя з Wild-2, маглі паўстаць толькі ў цэнтральнай вобласці акрэцыйнай кружэлкі, зблізку маладога Сонца, і нешта перанесла іх у далёкія вобласці. Сонечная сістэма да пояса Койпера. Толькі што?

І раз ужо мы туды зайшлі, можа, варта спытаць, навошта Ня Куйпера гэта так раптоўна скончылася? Пояс Койпера - гэта велізарная вобласць Сонечнай сістэмы, якая ўтварае кольца вакол Сонца адразу за арбітай Нэптуна. Насельніцтва аб'ектаў пояса Койпера (ОПК) раптам скарачаецца ў межах 50 а.а. ад Сонца. Гэта даволі дзіўна, бо тэарэтычныя мадэлі прадказваюць павелічэнне колькасці аб'ектаў у гэтым месцы. Падзенне настолькі драматычна, што яго ахрысцілі «скалам Койпера».

Ёсць некалькі тэорый на гэты конт. Мяркуецца, што на самой справе ніякага «скалы» няма і што ёсць шмат аб'ектаў пояса Койпера, якія круцяцца вакол 50 а.а., але па нейкай прычыне яны малюсенькія і неназіраемыя. Іншая, больш спрэчная канцэпцыя складаецца ў тым, што АПК за «скалам» былі змецены планетарным целам. Многія астраномы выступаюць супраць гэтай гіпотэзы, спасылаючыся на адсутнасць наглядальных дадзеных аб тым, што нешта велізарнае круціцца вакол пояса Койпера.

Гэта адпавядае ўсім гіпотэзам "Планеты X" ці Нібіру. Але гэта можа быць яшчэ адзін аб'ект, бо рэзанансныя даследаванні апошніх гадоў Канстанцін Батыгін i Майка Браўна яны бачаць уплыў "дзявятай планеты" зусім у іншых з'явах, эксцэнтрычныя арбіты аб'екты, званыя экстрэмальнымі транснэптунавымі аб'ектамі (eTNO). Гіпатэтычная планета, адказная за «скалу Койпера», была б не больш Зямлі, а «дзявятая планета», паводле ацэнак згаданых астраномаў, была б бліжэй да Нэптуна, значна больш. Можа, яны абодва там і хаваюцца ў цемры?

Чаму мы не бачым гіпатэтычную Планету X, нягледзячы на ​​тое, што яна мае такую ​​значную масу? Нядаўна з'явілася новая здагадка, якая можа растлумачыць гэта. А менавіта - мы яе не бачым, таму што гэта зусім не планета, а, магчыма, зыходная чорная дзірка, якая засталася пасля вялікі выбух, але перахоплены гравітацыя сонца. Хоць і больш масіўны, чым Зямля, - ён быў бы каля 5 сантыметраў у дыяметры. Такая гіпотэза, аўтарам якой з'яўляецца Эда Вітэна, фізік з Прынстанскага ўніверсітэта, з'явіўся ў апошнія месяцы. Навуковец прапануе праверыць сваю гіпотэзу, адправіўшы ў месца, дзе мы падазраём існаванне чорнай дзіркі, рой нанаспадарожнікаў з лазерным харчаваннем, падобных тым, якія распрацаваны ў праекце Breakthrough Starshot, мэтай якога з'яўляецца міжзоркавы палёт да Альфы Цэнтаўра.

Апошнім кампанентам Сонечнай сістэмы павінна стаць Воблака Оорта. Толькі не ўсе ведаюць, што ён увогуле існуе. Гэта гіпатэтычнае сферычнае воблака, якое складаецца з пылу, дробнага смецця і астэроідаў, якія круцяцца вакол Сонца на адлегласці ад 300 да 100 000 астранамічных адзінак, у асноўным складаецца з лёду і зацвярдзелых газаў, такіх як аміяк і метан. Ён распасціраецца прыкладна на чвэрць адлегласці да Проксіма Цэнтаўра. Вонкавыя межы Аблокі Оорта вызначаюць мяжу гравітацыйнага ўплыву Сонечнай сістэмы. Воблака Оорта з'яўляецца рэштай фармавання Сонечнай сістэмы. Яна складаецца з аб'ектаў, выкінутых з Сістэмы сілай гравітацыі газавых гігантаў у ранні перыяд яе фармавання. Хоць да гэтага часу няма пацверджаных прамых назіранняў за Аблокам Оорта, яго існаванне павінна быць даказана долгопериодическими каметамі і шматлікімі аб'ектамі з групы кентаўраў. Вонкавае Воблака Оорта, слаба злучанае гравітацыяй з Сонечнай сістэмай, было бы лёгка патрывожана гравітацыяй пад уплывам найблізкіх зорак і .

Духі Сонечнай сістэмы

Апускаючыся ў таямніцы нашай Сістэмы, мы заўважылі мноства аб'ектаў, якія калісьці меркавана існавалі, круціліся вакол Сонцы і часам аказвалі вельмі драматычны ўплыў на падзеі на ранняй стадыі фармавання нашага касмічнага рэгіёна. Гэта своеасаблівыя "здані" Сонечнай сістэмы. Варта зірнуць на прадметы, якія, як кажуць, некалі былі тут, але цяпер альбо ўжо не існуюць, альбо мы не можам іх убачыць (10).

10. Гіпатэтычныя адсутныя або нябачныя аб'екты Сонечнай сістэмы

Астраномы яны калісьці інтэрпрэтавалі сінгулярнасць Арбіта Меркурыя як знак планеты, якая хаваецца ў промнях сонца, т.зв. вулкан. Тэорыя гравітацыі Эйнштэйна растлумачыла анамаліі арбіты маленькай планеты, не звяртаючыся да дадатковай планеце, але ў гэтай зоне ўсё яшчэ могуць быць астэроіды ("вулканы"), якія нам яшчэ трэба будзе ўбачыць.

Неабходна дадаць у спіс адсутных аб'ектаў планета Тэя (або Арфей), гіпатэтычная старажытная планета ў ранняй Сонечнай сістэме, якая, паводле набіраючых папулярнасць тэорыям, сутыкнулася з ранняя Зямля Каля 4,5 мільярдаў гадоў таму частка створанага такім чынам смецця сканцэнтравалася пад дзеяннем гравітацыі на арбіце нашай планеты, утварыўшы Месяц. Калі б гэта адбылося, мы, верагодна, ніколі не ўбачылі б Тею, але ў нейкім сэнсе сістэма Зямля-Месяц была б яе дзецьмі.

Ідучы па следзе загадкавых прадметаў, мы наторкаемся Планета В, гіпатэтычная пятая планета Сонечнай сістэмы, якая калісьці павінна была круціцца вакол Сонцы паміж Марсам і поясам астэроідаў. Яго існаванне выказалі здагадку навукоўцы, якія працуюць у НАСА. Джон Чэмберс i Джэк Лісауэр як магчымае тлумачэнне вялікіх бамбардзіровак, якія мелі месца ў Гадзейскую эру ў пачатку нашай планеты. Паводле гіпотэзы, да моманту ўтварэння планет з Сонечная сістэма сфармаваліся пяць унутраных каменных планет. Пятая планета знаходзілася на малой эксцэнтрычнай арбіце з вялікай паўвоссю 1,8-1,9 а.а.. Гэтая арбіта была дэстабілізавана абурэннямі ад іншых планет, планета выйшла на эксцэнтрычную арбіту, якая перасякае ўнутраны пояс астэроідаў. Раскіданыя астэроіды апынуліся на шляхах, якія перасякаюць арбіту Марса, рэзанансных арбітах, а таксама перасякаюцца Зямная арбіта, часова павялічваючы частату ўдараў па Зямлі і Месяцы. Нарэшце, планета выйшла на рэзанансную арбіту паўвялічыні 2,1 A і звалілася на Сонца.

Для тлумачэння падзей і з'яў ранняга перыяду існавання Сонечнай сістэмы прапаноўвалася, у прыватнасці, рашэнне, названае "тэорыяй скачка Юпітэра" (). Мяркуецца, што арбіта Юпітэра тады ён вельмі хутка мяняўся з-за ўзаемадзеяння з Уранам і Нэптунам. Каб сімуляцыя падзей прывяла да цяперашняга стану, неабходна выказаць здагадку, што ў Сонечнай сістэме паміж Сатурнам і Уранам у мінулым знаходзілася планета з масай, падобнай Нэптуну. У выніку "скачка" Юпітэра на вядомую нам сёння арбіту пяты газавы гігант быў выкінуты за межы вядомай сёння планетнай сістэмы. Што здарылася з гэтай планетай далей? Верагодна, гэта выклікала абурэнне ў які фармуецца поясе Койпера, выкінуўшы ў Сонечную сістэму мноства дробных аб'ектаў. Некаторыя з іх былі захопленыя як месяцы, іншыя патрапілі на паверхню скалістыя планеты. Верагодна, менавіта тады ўтварылася большасць кратараў на Месяцы. А выгнаная планета? Хм, гэта дзіўным чынам падыходзіць пад апісанне Планеты X, але пакуль мы не правядзём назіранні, гэта проста здагадка.

У спісе ёсць яшчэ Ціхі, гіпатэтычная планета, якая верціцца вакол Аблокі Оорта, існаванне якой было прапанавана на аснове аналізу траекторый доўгаперыядычных камет. Ён названы ў гонар Ціху, грэцкай багіні ўдачы і ўдачы, добрай сястры Немязіды. Аб'ект такога тыпу не мог, але павінен быў быць бачны на інфрачырвоных здымках, зробленых касмічным тэлескопам WISE. Аналізы яго назіранняў, апублікаваныя ў 2014 годзе, сведчаць аб тым, што такога цела не існуе, але Ціха яшчэ не выдалены канчаткова.

Такі каталог не поўны без Немезіда, невялікая зорка, магчыма, карычневы карлік, якая ў далёкім мінулым суправаджала сонца, якое ўтварыла з сонца падвойную сістэму. Ёсць шмат тэорый з гэтай нагоды. Стывен Сталер з Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Берклі ў 2017 годзе прадставілі разлікі, якія паказваюць, што большасць зорак фарміруюцца парамі. Большасць мяркуе, што даўні спадарожнік Сонцы ўжо даўно развітаўся з ім. Ёсць і іншыя ідэі, а менавіта, што ён набліжаецца да Сонца за вельмі працяглы перыяд, напрыклад, 27 мільёнаў гадоў, і яго немагчыма адрозніць з-за таго, што гэта слаба які свеціцца карычневы карлік і адносна невялікі памер. Апошні варыянт гучыць не вельмі добра, бо набліжэнне такога буйнога аб'екта гэта можа пагражаць стабільнасці нашай Сістэмы.

Здаецца, што прынамсі некаторыя з гэтых гісторый аб прывідах могуць быць праўдай, таму што яны тлумачаць тое, што мы бачым прама цяпер. Большасць сакрэтаў, пра якія мы пішам вышэй, сыходзяць сваімі каранямі ў тое, што адбылося даўным-даўно. Я думаю, шмат што адбылося, таму што сакрэтаў незлічонае мноства.