太陽系の10の謎

Pin
Send
Share
Send

私たちは皆、太陽系が何の謎を持っているのか、いつか疑問に思っていました。結局のところ、8つの惑星(および冥王星とすべて その他 矮小惑星)は、太陽圏の非常に小さな体積(太陽の影響によって支配される空間の体積)内を周回しますが、私たちが家と呼ぶ残りの体積では何が起こっていますか?より多くのロボットを宇宙に押し込み、観測能力を向上させ、自分自身で宇宙を体験し始めると、私たちがどこから来たのか、そして惑星がどのように進化したのかについてますます学びます。しかし、私たちの進歩した知識があっても、私たちにはすべての答えがあると考えるのは初心者なので、まだ明らかにする必要があります。だから、個人的な観点から、私は私たちの太陽系の中で最大の謎であると私は何を考えますか?さて、私はあなたに言います 俺の 私たちの太陽系が私たちに投げかけたさらに厄介な難問のトップ10のお気に入り。ボールを転がすために、真ん中から太陽から始めます。 (疑問に思っているかもしれませんが、ダークマターでは次のことは説明できません。実際はそうかもしれませんが、ほんの少しだけです。…)

10.太陽極の温度の不一致

太陽の南極が北極よりも冷たいのはなぜですか? 17年間、太陽探査機ユリシーズは私たちに前例のない太陽の眺めを与えてくれました。 1990年にスペースシャトルディスカバリー号で打ち上げられた後、勇敢な探検家は太陽系を通過する異例の旅をしました。木星を重力スリングショットに使用して、ユリシーズは黄道面から飛び出して通過できました。 以上 極軌道での太陽(宇宙船と惑星は通常、太陽の赤道を周回しています)。これは、プローブが20年近くにわたって前例のない方法で進んだ場所です。 その場で 太陽風の観測と、私たちの星の極で何が起こっているのかという本当の性質を明らかにします。悲しいかな、ユリシーズは老朽化が進んでおり、任務は7月1日に事実上終了しました(ただし、工芸との通信は残っています)。

ただし、太陽の未知の領域を観察すると、不可解な結果が生じる可能性があります。そのような謎の結果の1つは、太陽の南極が北極よりも80,000ケルビン低いということです。効果は太陽の磁極(11年ごとに磁北を磁南に反転させる)とは無関係であるように見えるため、科学者たちはこの不一致に混乱しています。ユリシーズは、北極と南極の上の3億kmの距離にある太陽風の中のイオンをサンプリングすることにより、太陽温度を測定することができました。酸素イオンの比率(O6+/ O7+)、コロナホールの底部のプラズマ状態を測定できます。

これは未解決の問題であり、現在、太陽物理学者が思いつくことができる唯一の説明は、極域の太陽構造が何らかの点で異なる可能性です。ユリシーズがほこりをかむのは残念なことです。極軌道探査機でもっと多くの結果を得ることができました( ユリシーズ宇宙船が自然の原因で死ぬ).

9.火星の謎

なぜ火星の半球は根本的に異なるのですか? これは、何年にもわたって科学者を苛立たせてきた1つの謎です。火星の北半球は主に特徴のない低地ですが、南半球は山脈があり、広大な高地を形成しています。火星の研究の非常に早い段階で、惑星が非常に大きな何かに襲われた(つまり、広大な低地、または巨大な衝突盆地を作った)という理論が放棄されました。これは主に、低地にインパクトクレーターの地形がなかったためです。まず、クレーターの「縁」はありません。さらに、インパクトゾーンは円形ではありません。これらすべてが他の説明を示していました。しかし、Caltechのイーグルアイドリサーチャーは最近インパクター理論を再検討し、直径1,600〜2,700 kmの巨大な岩石を できる 北半球の低地を作成します( 火星の2つの顔の説明).

ボーナスミステリー: 火星の呪いは存在しますか? 多くのショー、ウェブサイト、書籍によると、ロボットの火星探検家が宇宙で食事をしている(または改ざんしている)何かがあります。統計を見ると、少しショックを受けても許されるでしょう。火星の全ミッションのほぼ3分の2が失敗しています。ロシアの火星行きのロケットが爆破し、米国の衛星が飛行中に死亡し、イギリスの着陸船が赤い惑星の風景をつついてきました。 「火星の三角形」に影響を受けない火星ミッションはありません。それでは、「ボットをいじる」「ギャラクティックグール」はありますか?これは私たち迷信者の中には魅力的かもしれませんが、宇宙船の大部分は 火星の呪い 火星への先駆的任務中の大きな損失が主な原因です。最近の損失率は、太陽系の他の惑星を探索したときに受けた損失に匹敵します。運には少しの役割があるかもしれませんが、この謎は測定可能なものよりも迷信です(参照 「火星の呪い」:なぜそれほど多くのミッションが失敗したのですか?).

8.ツングースカイベント

ツングースカに影響を与えたものは何ですか? フォックスモルダーがロシアの森を旅するのを忘れてください。これはXファイルエピソードではありません。 1908年に、太陽系は 何か 私たちに…しかし、私たちは何を知りません。これは、目撃者がロシアのポドカメンナヤツングスカ川の上空で数百マイルも離れて見られる明るい閃光を描写して以来、永続的な謎でした。調査の結果、広大な地域が破壊されました。約8,000万本の木がマッチ棒のように伐採され、2,000平方キロメートル以上が平坦化されました。しかし、クレーターはありませんでした。空から何が落ちたの?

彗星や隕石が大気圏に入って地上で爆発したとき、研究者たちは何らかの形の「エアバースト」の賭けをピン留めしていますが、この謎はまだ未解決のケースです。最近の宇宙科学捜査研究は、その起源を見つけること、そしておそらく親小惑星を見つけることさえ期待して、可能な小惑星フラグメントのステップをたどりました。彼らには容疑者がいますが、興味深いのは、影響サイトの周囲に隕石の証拠がほとんどないということです。これまでのところ、その説明はそれほど多くないようですが、モルダーとスカリーが関与する必要はないと思います( ツングースカ隕石のいとこが見つかりましたか?).

7.天王星の傾き

なぜ天王星は横に回転するのですか? 奇妙な惑星は天王星です。太陽系の他のすべての惑星は、多かれ少なかれ、その回転軸が黄道面から「上」を向いていますが、天王星は98度の軸方向の傾きでその側に横たわっています。これは、非常に長い期間(一度に42年)、北極または南極が太陽を直接指すことを意味します。大多数の惑星には「順行」回転があります。太陽系の上(つまり、地球の北極の上)から見た場合、すべての惑星は反時計回りに回転します。しかし、金星は正反対のことを行います。それは逆行回転を持ち、大きな影響のためにその進化の初期に軸外でキックされたという理論につながります。これは天王星にも起こりましたか?巨大な体にぶつかった?

一部の科学者は天王星が宇宙のヒットアンドランの犠牲者であると信じていますが、ガス巨人の奇妙な構成を説明するよりエレガントな方法があるかもしれないと信じている科学者もいます。太陽系の進化の早い段階で、天体物理学者は木星と土星の軌道構成が1:2の軌道共鳴を交差したかもしれないことを示すシミュレーションを実行しました。この惑星の動揺の期間中、木星と土星の重力の影響が組み合わさって、軌道運動量が小さなガスの巨大天王星に転送され、軸外にノックされました。地球サイズの岩が天王星に影響を与えた可能性がより高いかどうか、または木星と土星が原因であるかどうかを確認するには、さらに調査を行う必要があります。

6.タイタンの雰囲気

なぜタイタンは雰囲気を持っているのですか? 土星の衛星の1つであるタイタンは のみ 顕著な大気の太陽系の月。太陽系で2番目に大きい月であり(木星の月のガニメデに次ぐ2番目)、地球の月よりも約80%重いです。地球の基準と比較すると小さいですが、それは私たちがそれを信用するよりも地球に似ています。火星と金星は地球の兄弟としてしばしば引用されますが、それらの大気はそれぞれ100倍薄いと100倍厚いです。一方、タイタンの大気は地球よりも1.5倍厚いだけでなく、主に窒素で構成されています。窒素は地球の大気(80%の組成)を支配し、タイタンズの大気(95%の組成)を支配します。しかし、この窒素はどこから来たのでしょうか?地球のように、それは謎です。

タイタンはとても興味深い月であり、急速に生命を探すための主要なターゲットになりつつあります。それは厚い雰囲気を持っているだけでなく、その表面は「トリン」またはプレバイオティック化学物質でいっぱいであると考えられている炭化水素でいっぱいに詰め込まれています。これに加えて、タイタンの大気における電気的活動には、生命が進化する大きな可能性を秘めた信じられないほどの月があります。しかし、その雰囲気がどこから来たのかについては...私たちは知りません。

5.太陽コロナ加熱

なぜ太陽の大気は太陽の表面よりも熱いのですか? これは、半世紀以上にわたって太陽物理学者を悩ませてきた問題です。太陽コロナの初期の分光観測により、困惑することが明らかになりました。太陽の大気は 暑い 光球よりも。実際、非常に暑いため、太陽の中心部にある温度に匹敵します。しかし、これはどのようにして起こりますか?電球のスイッチを入れると、ガラス球の周囲の空気がガラス自体よりも熱くなることはありません。熱源に近づくと、冷たくならずに暖かくなります。しかし、これはまさに太陽がしていることです。太陽の光球の温度は約6000ケルビンですが、光球の数千キロ上にあるプラズマは 100万ケルビン。ご存じのように、あらゆる種類の物理法則に違反しているように見えます。

しかし、太陽物理学者たちは、この神秘的なコロナ加熱を引き起こしている可能性があるものに徐々に近づいています。観測技術が向上し、理論モデルがより高度になるにつれ、太陽大気をこれまで以上に詳細に研究することができます。現在、コロナ加熱メカニズムは太陽大気における磁気効果の組み合わせであると考えられている。コロナ加熱には、ナノフレアと波加熱の2つの主要な候補があります。私は常に波加熱理論の大きな支持者でした(私の研究の大部分はコロナループに沿った電磁流体波の相互作用のシミュレーションに専念していました)が、ナノフレアもコロナ加熱に影響し、おそらく波と連携して作用するという強い証拠があります暖房。

波の加熱やナノフレアが原因である可能性があることは確かですが、太陽コロナの深部にプローブを挿入できるようになるまで(現在、太陽探査ミッションで計画されています)、 その場で コロナ環境の測定、私たちは確かにわかりません コロナを加熱します( 暖かいコロナループが高温の太陽大気の鍵を握る).

4.彗星ダスト

極度の温度で形成された塵はどのようにして冷凍彗星に現れたのですか? 彗星は、太陽系の氷のようなほこりっぽい遊牧民です。宇宙の最果て、カイパーベルト(冥王星の軌道の周り)、またはオールトクラウドと呼ばれる神秘的な領域で進化したと考えられていますが、これらの天体はたまにノックされ、太陽の弱い引力の下に落ちます。それらが内側の太陽系に向かって落下するとき、太陽の熱が氷を蒸発させ、コマとして知られている彗星の尾を作り出します。多くの彗星は真っ直ぐに太陽に落ちますが、他の彗星はよりラッキーで、短周期(カイパーベルトで発生した場合)または長周期(オールトクラウドで発生した場合)で太陽の軌道を完了します。

しかし、奇妙なことが、NASAの2004年のスターダストワイルド彗星2へのミッションで収集された粉塵で発見されました。この凍結体からのダスト粒子は高温で形成されたようです。ワイルド-2彗星はカイパーベルトに由来し、カイパーベルトで進化したと考えられています。これらの小さなサンプルは、1000ケルビンを超える温度の環境でどのようにして形成されるのでしょうか。

太陽系は約46億年前に星雲から進化し、冷えるにつれて大きな降着円盤を形成しました。 Wild-2から収集されたサンプルは、若い太陽の近くの降着円盤の中央領域でのみ形成され、何かが太陽系の遠方まで輸送され、最終的にはカイパーベルトに到達しました。しかし、どのようなメカニズムでこれを行うことができますか?私たちはあまりわかりません(参照 彗星の塵は小惑星に非常に似ています).

3.カイパークリフ

カイパーベルトが突然終了するのはなぜですか? カイパーベルトは、太陽系の巨大な領域であり、海王星の軌道を越えた太陽の周りに輪を形成しています。火星と木星の間の小惑星帯によく似ており、カイパーベルトには何百万もの小さな岩石や金属の本体が含まれていますが、200倍も重いです。また、そこから発生する彗星核の構成要素である大量の水、メタン、アンモニアの氷も含まれています(上記の#4を参照)。カイパーベルトは、その小惑星の占有者である冥王星と(最近では)仲間の冥王星「Makemake」でも知られています。

カイパーベルトは、現在のところ太陽系のかなり未踏の領域です(2015年にNASAのニューホライズンズプルートミッションが到着するのを待ちわびています)が、すでにパズルのようなものを投げかけています。カイパーベルトオブジェクト(KBO)の人口は、太陽から50 AUの距離で突然減少します。理論モデルが予測するので、これはかなり奇妙です 増加する この点を超えたKBOの数。ドロップオフは非常に劇的なので、この機能は「Kuiper Cliff」と呼ばれています。

現在、カイパークリフについての説明はありませんが、いくつかの理論があります。 1つのアイデアは、実際には50 AUを超えるKBOがたくさんあるということです。それは、なんらかの理由でより大きなオブジェクトを形成するために追加されていない(したがって、観察できない)だけです。もう1つの議論の余地のある考えは、カイパー崖を越えたKBOが、おそらく地球または火星のサイズの惑星体によって一掃されたということです。多くの天文学者は、カイパーベルトの外で大きな軌道を回っている何かの観測的証拠がないことを理由にこれに反対しています。しかし、この惑星理論は、そこにいる破滅者たちにとって非常に有用であり、ニビルまたは「プラネットX」の存在について薄っぺらな「証拠」を提供してきました。そこに惑星がある場合、それは確かです ない 「受信メール」と確かに ない 2012年に玄関口に到着。

つまり、カイパークリフが存在する理由はわかりません。

2.パイオニアアノマリー

Pioneerプローブがコース外にドリフトするのはなぜですか? 今、これは天体物理学者にとって厄介な問題であり、おそらく太陽系の観測で答えるのが最も難しい質問です。パイオニア10と11は、1972年と1973年に打ち上げられ、太陽系の外側の領域を探索しました。その過程で、NASAの科学者たちは、両方のプローブがかなり奇妙なことに遭遇していることに気づきました。彼らは予期せぬ太陽に向かって加速し、コース外に押しやっていました。この偏差は天文学的基準ではそれほど大きくありませんでしたが(100億kmの走行後、コースから386,000 kmコース外れ)、偏差はまったく同じであり、天体物理学者は何が起こっているのか説明するのに途方に暮れています。

1つの主要な理論は、プローブのボディワークの周りの不均一な赤外線放射(そのラジオアイソトープ熱電発電機のプルトニウムの放射性同位元素から)が光子を一方の側に優先的に放出し、太陽に向かって小さな力を与えているのではないかと考えています。他の理論はもう少しエキゾチックです。おそらく、アインシュタインの一般相対性理論を深宇宙への長いトレッキングのために変更する必要があるでしょうか?あるいは、おそらくダークマターが役割を果たす部分があり、パイオニア宇宙船に減速効果をもたらしますか?

これまでのところ、偏差の30%だけが不均一熱分布理論に固定でき、科学者は明白な答えを見つけるのに途方に暮れています(参照 パイオニアアノマリー:アインシュタイン重力からの逸脱?).

1.オールトクラウド

Oort Cloudが存在することをどうやって知るのでしょうか? 太陽系の謎に関する限り、パイオニア異常は従うのが難しい行為ですが、オールトの雲(私の考えでは)はすべての中で最大の謎です。どうして?私たちはそれを見たことがない、 宇宙の架空の領域です.

少なくともカイパーベルトを使用すると、大きなKBOを観察でき、どこにあるかはわかりますが、オールトクラウドは遠すぎます(実際にそこにある場合)。まず、オールトクラウドは太陽から5万AUを超えると予測されており(これは1年弱の距離です)、最も近い恒星の隣人であるプロキシマケンタウリへの道の約25%になります。したがって、オールト雲は非常に遠く離れています。オールト雲の外縁は太陽系の端にあり、この距離では、何十億ものオート雲オブジェクトが非常に緩やかに重力によって太陽に結合しています。したがって、それらは他の近くの星の通過によって劇的に影響を受ける可能性があります。オールトクラウドの混乱により、定期的に氷体が内側に落下し、長周期彗星(ハレー彗星など)が発生する可能性があると考えられています。

実際、これが天文学者がオールト雲が存在することを信じる唯一の理由であり、黄道面から領域を発散する非常に偏心した軌道を持っている長周期の氷河彗星の源です。これは、雲が太陽系を取り囲んでいて、黄道の周りの帯に限定されていないことも示唆しています。

したがって、オールト雲はそこにあるように見えますが、直接観測することはできません。私の本では、それが私たちの太陽系の最も外側の領域で最大の謎です…

Pin
Send
Share
Send