Todos nos hemos preguntado en algún momento qué misterios tiene nuestro Sistema Solar. Después de todo, los ocho planetas (más Plutón y todo esos otros planetas enanos) orbitan dentro de un volumen muy pequeño de la heliosfera (el volumen del espacio dominado por la influencia del Sol), ¿qué sucede en el resto del volumen que llamamos nuestro hogar? A medida que empujamos más robots al espacio, mejoramos nuestras capacidades de observación y comenzamos a experimentar el espacio por nosotros mismos, aprendemos más y más sobre la naturaleza de dónde venimos y cómo han evolucionado los planetas. Pero incluso con nuestro conocimiento avanzado, seríamos ingenuos al pensar que tenemos todas las respuestas, aún queda mucho por descubrir. Entonces, desde un punto de vista personal, ¿cuáles consideraría que son los mayores misterios dentro de nuestro Sistema Solar? Bueno te voy a decir mi los diez favoritos de algunos enigmas más desconcertantes que nuestro Sistema Solar nos ha arrojado. Entonces, para que la pelota ruede, comenzaré en el medio, con el Sol. (Nada de lo siguiente puede explicarse por la materia oscura, en caso de que te lo estés preguntando ... en realidad podría, pero solo un poco…)
10. La temperatura del polo solar no coincide
¿Por qué el Polo Sur del Sol es más frío que el Polo Norte? Durante 17 años, la sonda solar Ulises nos ha brindado una vista sin precedentes del Sol. Después de ser lanzado en el transbordador espacial Discovery en 1990, el intrépido explorador realizó un viaje poco ortodoxo a través del Sistema Solar. Usando a Júpiter para una honda gravitacional, Ulises fue arrojado del plano eclíptico para que pudiera pasar terminado el Sol en una órbita polar (la nave espacial y los planetas normalmente orbitan alrededor del ecuador del Sol). Aquí es donde la sonda viajó durante casi dos décadas, teniendo una experiencia sin precedentes. en el lugar observaciones del viento solar y revelando la verdadera naturaleza de lo que sucede en los polos de nuestra estrella. Por desgracia, Ulises se está muriendo de vejez, y la misión efectivamente terminó el 1 de julio (aunque queda algo de comunicación con la nave).
Sin embargo, observar regiones inexploradas del Sol puede crear resultados desconcertantes. Uno de esos misteriosos resultados es que el Polo Sur del Sol es más frío que el Polo Norte en 80,000 Kelvin. Los científicos están confundidos por esta discrepancia ya que el efecto parece ser independiente de la polaridad magnética del Sol (que cambia de norte a sur magnético cada 11 años). Ulises pudo medir la temperatura solar al muestrear los iones en el viento solar a una distancia de 300 millones de kilómetros sobre los polos norte y sur. Al medir la proporción de iones de oxígeno (O6+/ O7+), podrían medirse las condiciones de plasma en la base del agujero coronal.
Esta sigue siendo una pregunta abierta y la única explicación que los físicos solares pueden encontrar actualmente es la posibilidad de que la estructura solar en las regiones polares difiera de alguna manera. Es una pena que Ulises haya mordido el polvo, podríamos hacerlo con un orbitador polar para obtener más resultados (ver Naves espaciales de Ulises muriendo por causas naturales).
9. Misterios de Marte
¿Por qué los hemisferios marcianos son tan radicalmente diferentes? Este es un misterio que había frustrado a los científicos durante años. El hemisferio norte de Marte es predominantemente tierras bajas sin rasgos distintivos, mientras que el hemisferio sur está repleto de cadenas montañosas, creando vastas tierras altas. Muy temprano en el estudio de Marte, se descartó la teoría de que el planeta había sido golpeado por algo muy grande (creando así las vastas tierras bajas o una gran cuenca de impacto). Esto se debió principalmente a que las tierras bajas no presentaban la geografía de un cráter de impacto. Para empezar, no hay un "borde" en el cráter. Además, la zona de impacto no es circular. Todo esto apuntaba a alguna otra explicación. Pero los investigadores de ojos de águila en Caltech han revisado recientemente la teoría del impactador y calcularon que una gran roca entre 1.600 y 2.700 km de diámetro lata crear las tierras bajas del hemisferio norte (ver Dos caras de Marte explicadas).
Bonus misterio: ¿Existe la maldición de Marte? De acuerdo con muchos programas, sitios web y libros, hay algo (casi paranormal) en el espacio que come (o manipula) a nuestros exploradores robóticos de Marte. Si nos fijamos en las estadísticas, sería perdonado por estar un poco sorprendido: casi dos tercios de todas las misiones a Marte han fallado. Los cohetes rusos con destino a Marte han explotado, los satélites estadounidenses han muerto en pleno vuelo, los aterrizadores británicos han marcado el paisaje del planeta rojo; ninguna misión de Marte es inmune al "Triángulo de Marte". Entonces, ¿hay un "Ghoul galáctico" jugando con nuestros ‘bots? Aunque esto podría ser atractivo para algunas personas supersticiosas, la gran mayoría de las naves espaciales se perdieron debido a La maldición de Marte se debe principalmente a grandes pérdidas durante las misiones pioneras a Marte. La tasa de pérdida reciente es comparable a las pérdidas sufridas al explorar otros planetas del Sistema Solar. Aunque la suerte puede tener un pequeño papel que desempeñar, este misterio es más una superstición que cualquier cosa medible (ver La "Maldición de Marte": ¿Por qué han fallado tantas misiones?).
8. El evento de Tunguska
¿Qué causó el impacto de Tunguska? Olvídate de que Fox Mulder pasee por los bosques rusos, este no es un episodio de X-Files. En 1908, el Sistema Solar arrojó alguna cosa a nosotros ... pero no sabemos qué. Este ha sido un misterio perdurable desde que testigos presenciales describieron un destello brillante (que se podía ver a cientos de millas de distancia) sobre el río Podkamennaya Tunguska en Rusia. En la investigación, un área enorme había sido diezmada; Se talaron unos 80 millones de árboles como palos de fósforo y se aplastaron más de 2.000 kilómetros cuadrados. Pero no había cráter. ¿Qué había caído del cielo?
Este misterio sigue siendo un caso abierto, aunque los investigadores fijan sus apuestas de alguna forma de "explosión aérea" cuando un cometa o meteorito ingresó a la atmósfera, explotando sobre el suelo. Un reciente estudio forense cósmico volvió sobre los pasos de un posible fragmento de asteroide con la esperanza de encontrar su origen y tal vez incluso encontrar el asteroide original. Tienen sus sospechosos, pero lo interesante es que hay evidencia de meteoritos casi nula alrededor del sitio de impacto. Hasta ahora, no parece haber mucha explicación para eso, pero no creo que Mulder y Scully necesiten involucrarse (ver ¿Se encontraron los primos del meteorito de Tunguska?).
7. Inclinación de Urano
¿Por qué gira Urano de lado? Extraño planeta es Urano. Mientras que todos los demás planetas del Sistema Solar tienen más o menos su eje de rotación apuntando "hacia arriba" desde el plano eclíptico, Urano está acostado de lado, con una inclinación axial de 98 grados. Esto significa que durante períodos muy largos (42 años a la vez), sus polos norte o sur apuntan directamente al Sol. La mayoría de los planetas tienen una rotación "prograde"; Todos los planetas giran en sentido antihorario cuando se ven desde arriba del Sistema Solar (es decir, sobre el Polo Norte de la Tierra). Sin embargo, Venus hace exactamente lo contrario, tiene una rotación retrógrada, lo que lleva a la teoría de que fue expulsado del eje al principio de su evolución debido a un gran impacto. Entonces, ¿le sucedió esto a Urano también? ¿Fue golpeado por un cuerpo masivo?
Algunos científicos creen que Urano fue víctima de un golpe y fuga cósmico, pero otros creen que puede haber una forma más elegante de describir la extraña configuración del gigante gaseoso. Al principio de la evolución del Sistema Solar, los astrofísicos han realizado simulaciones que muestran que la configuración orbital de Júpiter y Saturno puede haber cruzado una resonancia orbital 1: 2. Durante este período de malestar planetario, la influencia gravitacional combinada de Júpiter y Saturno transfirió el impulso orbital al pequeño gigante gaseoso Urano, sacándolo del eje. Se necesita más investigación para ver si era más probable que una roca del tamaño de la Tierra impactara a Urano o si Júpiter y Saturno son los culpables.
6. La atmósfera de Titán
¿Por qué Titan tiene una atmósfera? Titán, una de las lunas de Saturno, es el solamente luna en el Sistema Solar con una atmósfera significativa. Es la segunda luna más grande del Sistema Solar (solo superada por la luna de Júpiter, Ganímedes) y aproximadamente un 80% más masiva que la Luna de la Tierra. Aunque es pequeño en comparación con los estándares terrestres, es más parecido a la Tierra de lo que le damos crédito. Marte y Venus a menudo son citados como hermanos de la Tierra, pero sus atmósferas son 100 veces más delgadas y 100 veces más gruesas, respectivamente. La atmósfera de Titán, por otro lado, es solo una vez y media más gruesa que la de la Tierra, además está compuesta principalmente de nitrógeno. El nitrógeno domina la atmósfera de la Tierra (con una composición del 80%) y domina la atmósfera de los Titanes (con una composición del 95%). ¿Pero de dónde vino todo este nitrógeno? Como en la Tierra, es un misterio.
Titán es una luna tan interesante y se está convirtiendo rápidamente en el objetivo principal para buscar vida. No solo tiene una atmósfera espesa, sino que su superficie está repleta de hidrocarburos que se cree que están repletos de “tolinas” o químicos prebióticos. Agregue a esto la actividad eléctrica en la atmósfera de Titán y tenemos una luna increíble con un enorme potencial para que la vida evolucione. Pero en cuanto a de dónde vino su atmósfera ... simplemente no lo sabemos.
5. Calefacción solar coronal
¿Por qué la atmósfera solar es más caliente que la superficie solar? Ahora, esta es una pregunta que ha engañado a los físicos solares durante más de medio siglo. Las primeras observaciones espectroscópicas de la corona solar revelaron algo desconcertante: la atmósfera del Sol es más caliente que la fotosfera De hecho, hace tanto calor que es comparable a las temperaturas que se encuentran en el núcleo del Sol. ¿Pero cómo puede suceder esto? Si enciende una bombilla, el aire que rodea la bombilla de vidrio no será más caliente que el vidrio mismo; A medida que se acerca a una fuente de calor, se calienta, no se enfría. Pero esto es exactamente lo que está haciendo el Sol: la fotosfera solar tiene una temperatura de alrededor de 6000 Kelvin, mientras que el plasma a solo unos pocos miles de kilómetros por encima de la fotosfera ha terminado. 1 millón de Kelvin. Como puede ver, todo tipo de leyes físicas parecen ser violadas.
Sin embargo, los físicos solares se están acercando gradualmente a lo que puede estar causando este misterioso calentamiento coronal. A medida que las técnicas de observación mejoran y los modelos teóricos se vuelven más sofisticados, la atmósfera solar puede estudiarse más en profundidad que nunca. Ahora se cree que el mecanismo de calentamiento coronal puede ser una combinación de efectos magnéticos en la atmósfera solar. Hay dos candidatos principales para el calentamiento por corona: nanoflares y calentamiento por onda. Por mi parte, siempre he sido un gran defensor de las teorías del calentamiento de las olas (una gran parte de mi investigación se dedicó a simular las interacciones de las ondas magnetohidrodinámicas a lo largo de los bucles coronales), pero existe una fuerte evidencia de que los nanoflares también influyen en el calentamiento coronal, posiblemente trabajando en conjunto con las olas. calefacción.
Aunque estamos bastante seguros de que el calentamiento de las olas y / o los nanoflares pueden ser responsables, hasta que podamos insertar una sonda en lo profundo de la corona solar (que actualmente se está planificando con la misión Solar Probe), tomar en el lugar medidas del entorno coronal, no sabremos con certeza qué calienta la corona (ver Los lazos coronales cálidos pueden ser la clave para la atmósfera solar caliente).
4. Polvo de cometa
¿Cómo apareció el polvo formado a temperaturas intensas en los cometas congelados? Los cometas son los nómadas helados y polvorientos del Sistema Solar. Se cree que evolucionó en los confines más externos del espacio, en el Cinturón de Kuiper (alrededor de la órbita de Plutón) o en una región misteriosa llamada Nube de Oort, estos cuerpos ocasionalmente son golpeados y caen bajo la débil fuerza gravitacional del Sol. A medida que caen hacia el Sistema Solar interno, el calor del Sol hará que el hielo se vaporice, creando una cola cometaria conocida como coma. Muchos cometas caen directamente al Sol, pero otros son más afortunados, completando una órbita del Sol de corto período (si se originaron en el Cinturón de Kuiper) o de largo período (si se originaron en la Nube de Oort).
Pero se encontró algo extraño en el polvo recogido por la misión Stardust 2004 de la NASA al cometa Wild-2. Los granos de polvo de este cuerpo congelado parecían haberse formado a altas temperaturas. Se cree que el cometa Wild-2 se originó y evolucionó en el Cinturón de Kuiper, entonces, ¿cómo podrían formarse estas pequeñas muestras en un entorno con una temperatura de más de 1000 Kelvin?
El Sistema Solar evolucionó de una nebulosa hace unos 4.600 millones de años y formó un gran disco de acreción a medida que se enfriaba. Las muestras recolectadas de Wild-2 solo pudieron haberse formado en la región central del disco de acreción, cerca del joven Sol, y algo las transportó a los confines del Sistema Solar, y finalmente terminó en el Cinturón de Kuiper. Pero, ¿qué mecanismo podría hacer esto? No estamos muy seguros (ver El polvo de cometa es muy similar a los asteroides).
3. El acantilado de Kuiper
¿Por qué el cinturón de Kuiper termina repentinamente? El Cinturón de Kuiper es una gran región del Sistema Solar que forma un anillo alrededor del Sol más allá de la órbita de Neptuno. Es muy parecido al cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, el Cinturón de Kuiper contiene millones de pequeños cuerpos rocosos y metálicos, pero es 200 veces más masivo. También contiene una gran cantidad de agua, metano y amoniaco, los constituyentes de los núcleos cometarios que se originan a partir de allí (ver # 4 arriba). El Cinturón de Kuiper también es conocido por su ocupante del planeta enano, Plutón y (más recientemente) compañero "Makemake" de Plutón.
El Cinturón de Kuiper ya es una región bastante inexplorada del Sistema Solar (esperamos impacientemente a que la misión New Horizons Plutón de la NASA llegue allí en 2015), pero ya ha lanzado un rompecabezas. La población de Objetos del Cinturón de Kuiper (KBO) de repente cae a una distancia de 50 UA del Sol. Esto es bastante extraño ya que los modelos teóricos predicen un incrementar en número de KBO más allá de este punto. La caída es tan dramática que esta característica ha sido denominada el "Acantilado de Kuiper".
Actualmente no tenemos una explicación para el acantilado de Kuiper, pero hay algunas teorías. Una idea es que de hecho hay muchos KBO más allá de 50 UA, es solo que no se han acumulado para formar objetos más grandes por alguna razón (y por lo tanto no se pueden observar). Otra idea más controvertida es que los KBO más allá del acantilado de Kuiper han sido barridos por un cuerpo planetario, posiblemente del tamaño de la Tierra o Marte. Muchos astrónomos argumentan en contra de esto citando la falta de evidencia observacional de algo tan grande en órbita fuera del Cinturón de Kuiper. Sin embargo, esta teoría planetaria ha sido muy útil para los fanáticos del juicio final, ya que proporciona una "evidencia" endeble de la existencia de Nibiru, o "Planeta X". Si hay un planeta ahí afuera, ciertamente es no "Correo entrante" y ciertamente es no llegando a nuestra puerta en 2012.
En resumen, no tenemos idea de por qué existe el acantilado de Kuiper ...
2. La anomalía pionera
¿Por qué las sondas Pioneer se desvían? Ahora, este es un tema desconcertante para los astrofísicos, y probablemente la pregunta más difícil de responder en las observaciones del Sistema Solar. Pioneer 10 y 11 se lanzaron en 1972 y 1973 para explorar los confines del Sistema Solar. En su camino, los científicos de la NASA notaron que ambas sondas estaban experimentando algo bastante extraño; estaban experimentando una inesperada aceleración de protección solar, empujándolos fuera de curso. Aunque esta desviación no fue enorme para los estándares astronómicos (386,000 km fuera de curso después de 10 billones de km de viaje), fue una desviación de todos modos y los astrofísicos no saben explicar lo que está sucediendo.
Una teoría principal sospecha que la radiación infrarroja no uniforme alrededor de la carrocería de las sondas (del isótopo radiactivo del plutonio en sus generadores termoeléctricos de radioisótopos) puede estar emitiendo fotones preferentemente en un lado, dando un pequeño empujón hacia el Sol. Otras teorías son un poco más exóticas. ¿Quizás la relatividad general de Einstein necesita ser modificada para largas caminatas en el espacio profundo? ¿O tal vez la materia oscura tiene un papel que desempeñar y tiene un efecto de desaceleración en la nave espacial Pioneer?
Hasta ahora, solo el 30% de la desviación se puede fijar en la teoría de la distribución no uniforme del calor y los científicos no pueden encontrar una respuesta obvia (ver La anomalía pionera: ¿una desviación de la gravedad de Einstein?).
1. La nube de Oort
¿Cómo sabemos que la Nube de Oort existe? En cuanto a los misterios del Sistema Solar, la anomalía de Pioneer es un acto difícil de seguir, pero la nube de Oort (en mi opinión) es el mayor misterio de todos. ¿Por qué? Nunca lo hemos visto es una hipotética región del espacio.
Al menos con el Cinturón de Kuiper, podemos observar los grandes KBO y sabemos dónde está, pero la Nube de Oort está demasiado lejos (si realmente está ahí fuera). En primer lugar, se pronostica que la Nube de Oort estará a más de 50,000 UA del Sol (que está a casi un año luz de distancia), lo que hace aproximadamente un 25% del camino hacia nuestro vecino estelar más cercano, Proxima Centauri. La nube de Oort está, por lo tanto, muy lejos. El alcance exterior de la Nube de Oort es prácticamente el borde del Sistema Solar, y a esta distancia, los miles de millones de objetos de la Nube de Oort están muy gravitacionalmente unidos al Sol. Por lo tanto, pueden verse dramáticamente influenciados por el paso de otras estrellas cercanas. Se cree que la interrupción de la nube de Oort puede provocar que los cuerpos helados caigan hacia adentro periódicamente, creando cometas de período prolongado (como el cometa Halley).
De hecho, esta es la única razón por la que los astrónomos creen que existe la Nube de Oort, es la fuente de cometas helados de largo período que tienen órbitas muy excéntricas que emanan regiones del plano eclíptico. Esto también sugiere que la nube rodea el Sistema Solar y no está confinada a un cinturón alrededor de la eclíptica.
Entonces, la Nube de Oort parece estar ahí afuera, pero no podemos observarla directamente. En mis libros, ese es el mayor misterio en la región más externa de nuestro Sistema Solar ...
