A pesar de que la humanidad, gracias a los telescopios más potentes y a numerosas misiones espaciales, ha aprendido muchas cosas interesantes sobre nuestro sistema solar, todavía quedan muchas preguntas y misterios que desconciertan incluso a los científicos más destacados de nuestro tiempo. Y cuanto más estudiamos el espacio, más acertijos nos presenta. Te ofrecemos que te familiarices con los diez misterios más interesantes de nuestro sistema solar, que incluso las mejores mentes de nuestro planeta aún no han podido resolver.
Escudo invisible que rodea la Tierra
En 1958, James Van Allen de la Universidad de Iowa descubrió un par de anillos de radiación que rodeaban nuestro planeta a una altitud de 40.000 kilómetros y que constaban de electrones y protones de alta energía. El campo magnético de la Tierra mantiene estos anillos alrededor de nuestro planeta. La observación de los anillos ha demostrado que se contraen o expanden bajo la influencia de la energía emitida por las llamaradas solares.
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En 2013, Daniel Baker de la Universidad de Colorado descubrió una tercera estructura entre los anillos de radiación interno y externo de Van Allen. Baker se refirió a esta estructura como un "anillo de almacenamiento" que actúa como un escudo invisible en expansión y contracción que bloquea los efectos de los "electrones mortales". Estos electrones, ubicados a una altitud de 16.000 kilómetros, pueden ser fatales no solo para las personas en el espacio, sino también para diversos equipos de satélites espaciales.
A una altitud de poco más de 11.000 kilómetros sobre la superficie del planeta, se forma el límite del anillo interior, cuyo contorno exterior bloquea los electrones e impide que penetren más profundamente en nuestra atmósfera.
“Estos electrones parecen chocar con una pared de vidrio. Algo crea una especie de campo de fuerza alrededor de nuestro planeta, que pudimos ver en varias películas de ciencia ficción. Es un fenómeno increíblemente misterioso”, dice Baker.
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Los científicos han desarrollado varias teorías que de una forma u otra podrían explicar parcialmente la esencia de este escudo invisible. Sin embargo, ninguna de estas teorías es definitiva y confirmada.
Anomalías de aceleración
Para enviar naves espaciales a los confines de nuestro sistema solar, los científicos utilizan maniobras gravitacionales especiales, utilizando la energía gravitacional de nuestro planeta o la luna para acelerar. Sin embargo, resulta que los científicos no siempre son capaces de calcular con precisión la velocidad de aceleración de las naves espaciales durante tales maniobras. A veces sucede que la velocidad calculada no coincide con la previamente anunciada. Estas inconsistencias se denominan "aceleración anormal".
Ahora los científicos tienen la capacidad de calcular solo la diferencia exacta de velocidad al acelerar debido a la energía gravitacional de la Tierra. Sin embargo, incluso en este caso, ocurren eventos imprevistos, como, por ejemplo, sucedió con la sonda de la NASA "Cassini" en 1999, cuya velocidad de vuelo debido a circunstancias desconocidas se redujo en 2 milímetros por segundo. Otro caso ocurrió en 1998, cuando la nave NEAR de la misma NASA recibió una inexplicable aceleración de 13 milímetros por segundo superior a los cálculos previamente anunciados.
“Estas diferencias inexplicables en la velocidad calculada y real no juegan un papel significativo en el cambio de la trayectoria de vuelo de las naves espaciales”, dice Louis Acedo Rodríguez, físico de la Universidad Politécnica de Valencia.
"Si bien estas diferencias anómalas no son tan comunes, dados todos los riesgos, es muy importante saber qué las causa".
Los científicos en un momento ofrecieron varias teorías sobre lo que podría causar estas anomalías. Tanto la radiación solar como la materia oscura capturada por la gravedad de nuestro planeta fueron los culpables, pero nadie conoce la causa exacta de este fenómeno. Todavía.
La gran mancha roja de Júpiter
La gran mancha roja de Júpiter, el quinto planeta desde el Sol, tiene dos misterios sin resolver. El primer misterio tiene que ver con ¿por qué este huracán gigante nunca se detiene? Es tan grande que al menos dos planetas del tamaño de nuestra Tierra podrían caber en su interior.
“Según las teorías actuales, la gran mancha roja de Júpiter debería haber desaparecido después de algunas décadas. Sin embargo, este huracán ha estado sucediendo durante varios siglos”, dice Pedram Hasanzade de la Universidad de Harvard.
Hay varias teorías que intentan explicar su tan larga duración. Según una de estas teorías, un huracán gigante de larga duración absorbe los tornados cercanos más pequeños, absorbiendo su energía. El propio Hasanzade propuso otra teoría en 2013. Según ella, el movimiento de los flujos de vórtice de gases fríos de abajo hacia arriba y gases calientes de arriba hacia abajo dentro de este huracán gigante permite restaurar parte de la energía en su centro. Y, sin embargo, ninguna de las teorías propuestas resuelve de manera concluyente la cuestión de este enigma.
El segundo misterio de la gran mancha roja está relacionado con la fuente de su color. Una teoría sugiere que el color rojo es causado por elementos químicos ocultos por las nubes visibles del gigante gaseoso. Sin embargo, algunos científicos sostienen que el movimiento ascendente de los elementos químicos sería el resultado de un tinte rojo más saturado del vórtice en todas las alturas.
Una de las últimas hipótesis es que la gran mancha roja de Júpiter es una especie de "quemadura solar" de la capa superior de nubes, mientras que las capas inferiores son blancas o más bien grisáceas. Los científicos que apoyan esta teoría creen que el color rojo del vórtice se forma por exposición a la luz ultravioleta del Sol, rompiendo la composición de amoníaco del gas en la atmósfera superior de Júpiter.
Clima de Titán
Como la Tierra, Titán tiene sus propias estaciones. Titán es el único satélite de nuestro sistema solar con una atmósfera densa. Cada estación en Titán equivale a unos siete años en la Tierra (recordemos que Titán es un satélite de Saturno, que tarda 29 años terrestres en orbitar el Sol).
El último cambio de temporada en Titán ocurrió en 2009. En su hemisferio norte, el invierno dio paso a la primavera, mientras que en la parte sur del satélite, el verano dio paso al otoño. Sin embargo, en mayo de 2012, durante la temporada de otoño en el hemisferio sur, la nave espacial Cassini capturó fotografías de un vórtice polar gigante que se estaba formando en el polo sur del satélite. Después de ver estas fotografías, los científicos quedaron perplejos por el hecho de que el vórtice se formó a 300 kilómetros sobre la superficie de Titán. El motivo de la confusión fue la altura y la temperatura del área donde se formó este vórtice: eran demasiado altas.
Al analizar los datos espectrales de los colores de la luz solar reflejados por la atmósfera de Titán, los científicos pudieron detectar signos de la presencia de partículas de cianuro de hidrógeno. Y su presencia, a su vez, podría significar que toda nuestra idea de Titán es fundamentalmente errónea. La presencia de cianuro de hidrógeno debería indicar que la atmósfera superior del satélite debería ser 100 grados Celsius más fría de lo que se pensaba. A medida que cambiaba la estación, la atmósfera en el hemisferio sur de Titán comenzó a enfriarse más rápido de lo esperado.
A medida que la circulación de la atmósfera durante el cambio de estación impulsa un gran volumen de gas hacia el sur, la concentración de cianuro de hidrógeno aumenta y enfría el aire circundante. Reducir la exposición a la luz solar durante la temporada de invierno también enfría más el hemisferio sur. Los científicos probarán esta suposición, así como muchos otros misterios de Titán el día del solsticio de verano, que ocurrirá en Saturno en 2017.
Fuente de radiación cósmica de ultraenergía
La radiación cósmica es una radiación de alta energía que no ha sido completamente estudiada por la ciencia. Uno de los principales misterios de la astrofísica es de dónde proviene la radiación cósmica ultraenergética y cómo puede contener una cantidad tan increíble de energía. Estas son las partículas más cargadas conocidas en nuestro universo. Los científicos solo pueden observar su movimiento cuando golpean las capas superiores de nuestro planeta, estallando en partículas aún más pequeñas y provocando un pulso agudo de ondas de radio que duran no más de unos pocos nanosegundos.
Sin embargo, en la Tierra, es imposible rastrear de dónde provienen estas partículas. El área del detector más grande para detectar estas partículas en la Tierra es de solo unos 3.000 kilómetros cuadrados, que es aproximadamente igual al área del estado enano de Luxemburgo. Los científicos planean resolver este problema construyendo la "cuadrícula de kilómetros cuadrados" (SKA), un radiointerferómetro supersensible, gracias al cual la Luna (sí, nuestro satélite natural) se convertirá en un verdadero detector de radiación cósmica gigante.
La cuadrícula de kilómetros cuadrados utilizará toda la porción visible de la superficie de la luna para detectar señales de radio de estas partículas de energía ultra alta. Gracias a SKA, los científicos planean registrar hasta 165 eventos asociados con partículas de energía ultra alta, lo que, por supuesto, es muchas veces más de lo que pueden hacer ahora.
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“La radiación cósmica de este tipo de energía es tan rara que es necesario tener un detector increíblemente grande que pueda recopilar la cantidad necesaria de información con la que realmente pueda trabajar”, explica el Dr. Justin Bray de la Universidad de Southampton.
“Pero el tamaño de la luna eclipsa a cualquier otro detector de partículas jamás construido. Si lo logramos, habrá una mejor oportunidad de averiguar de dónde provienen estas partículas.
Venus radio silencio
Venus tiene una atmósfera cálida, densa y nublada que oculta su superficie de la línea de visión. Hasta ahora, la única forma de mapear la superficie de este planeta es por radar. Cuando la nave espacial Magellan visitó Venus hace 20 años, los científicos se interesaron en dos misterios del planeta que han permanecido sin resolver hasta ahora.
El primer misterio es que cuanto más alto es el terreno de la superficie del planeta, mejor ("más brillante") se reflejan las ondas de radio dirigidas a la superficie. Algo parecido ocurre aquí en la Tierra, pero teniendo en cuenta la luz visible. Cuanto más alto vamos, más baja es la temperatura. Cuanto más alto en las montañas, más grandes y gruesos son los casquetes de nieve. Un efecto similar ocurre en Venus, cuya superficie no podemos observar en luz visible. Los científicos creen que este efecto es causado por un proceso de meteorización química, que depende de la temperatura o del tipo de precipitación de metales pesados, que actúan como tapas metálicas que reflejan las señales de radio.
El segundo misterio de Venus radica en la presencia de huecos de radar en las elevaciones de la superficie del planeta. Los científicos ven reflejos débiles a una altitud de 2.400 metros, luego un salto brusco en los reflejos de la señal a medida que se elevan a 4.500 metros. Sin embargo, a partir de 4700 metros, hay un fuerte aumento de las brechas en la reflexión de la señal. A veces hay cientos de estas lagunas. Las señales parecen ir al vacío.
Gotas de luz en el anillo F de Saturno
Al comparar los datos obtenidos recientemente por la nave espacial Cassini con la información obtenida por la Voyager hace 30 años, los científicos han encontrado una disminución en las manifestaciones de grupos brillantes en el anillo F de Saturno (aunque el número total de grupos permanece sin cambios). Los científicos han descubierto que el anillo F es capaz de cambiar. Al mismo tiempo, hazlo muy rápido. Actual durante varios días.
“Esta observación abre otro misterio a nuestro sistema solar que definitivamente vale la pena resolver”, dice Robert French del Instituto SETI en California.
Algunos de los anillos de Saturno están hechos de trozos de hielo que son similares en tamaño a grandes rocas. Sin embargo, el anillo F del planeta está formado por partículas de hielo no más grandes que los granos de polvo. Por esta razón, los científicos a menudo se refieren al anillo F como un "anillo de polvo". Al mirar este anillo, verá un brillo tenue.
Ocasionalmente, las partículas de hielo cercanas al anillo se combinarán para formar grandes bolas de hielo: las diminutas lunas de Saturno. Cuando estos pequeños satélites chocan con la mayor parte del anillo F, expulsan las partículas que lo componen. Como resultado, se producen llamaradas brillantes. El número de estas llamaradas está directamente relacionado con el número de estos diminutos satélites. Al menos eso es lo que dice una de las teorías.
Según otra teoría, el anillo F de Saturno se formó relativamente recientemente. Y se formó como resultado de la destrucción de los satélites de hielo más grandes del planeta. En este caso, los cambios en el anillo F se deben a su desarrollo. Los científicos aún no han decidido qué teoría se parece más a la verdad. Se requieren más observaciones del anillo F del planeta.
Géiseres imaginarios de Europa
A finales de 2013, los científicos anunciaron que el telescopio espacial Hubble había descubierto géiseres que estallaban a una altura de 200 kilómetros en la superficie del polo sur de Europa, la luna helada de Júpiter. Inesperadamente para la ciencia, la búsqueda de vida extraterrestre es potencialmente más fácil. Después de todo, una sonda orbital podría volar a través de estos géiseres y recolectar muestras de la composición oceánica de Europa para buscar signos de vida, sin tener que aterrizar en una superficie helada.
Sin embargo, otras observaciones de Europa no mostraron evidencia de vapor de agua. El nuevo análisis de los datos recopilados anteriormente generalmente cuestionó si había géiseres. Algunos científicos también señalan que Hubble no encontró ningún géiser mientras exploraba Europa en octubre de 1999 y noviembre de 2012.
El "descubrimiento" de géiseres en Europa resultó ser un verdadero misterio. La agencia aeroespacial de la NASA planea enviar una sonda robótica al satélite de Júpiter, cuya tarea será comprender la realidad o irrealidad de la observación.
Metano en Marte
Desde su estancia en el Planeta Rojo, el rover Curiosity no ha notado signos de metano en Marte, pero 8 meses después de su aterrizaje, los científicos se sorprendieron por lo que registró el rover con sus sensibles sensores. En la Tierra, más del 90 por ciento del metano en la atmósfera es producido por seres vivos. Es por esta razón que los científicos, por supuesto, decidieron averiguar de dónde podría haber venido el metano en Marte y qué podría provocar su inesperada liberación a la atmósfera del Planeta Rojo.
Según los mismos investigadores, hay varias razones posibles para esto. Uno de ellos, por ejemplo, podría ser la presencia de bacterias productoras de metano o metanógenos en el planeta. Otra causa probable son los meteoritos ricos en hidrógeno, que ocasionalmente penetran en la atmósfera de Marte y son, de hecho, una especie de bombas orgánicas que liberan metano cuando se calientan a temperaturas extremas por la radiación ultravioleta del sol. Hay muchas teorías al respecto, y una es más hermosa que la otra.
El segundo misterio de Marte es que el metano no solo aparece, sino que también desaparece. Cuando la sonda espacial marciana no pudo detectar signos de metano después de que se descubrió inicialmente allí, los científicos quedaron desconcertados. Según la ciencia, el metano no puede desaparecer del planeta en unos pocos años. La descomposición de esta sustancia química de la atmósfera tardaría unos 300 años. Por lo tanto, surgió una pregunta ante los científicos: ¿se descubrió realmente el metano en Marte?
Sin embargo, se han confirmado algunas de las emisiones de metano. En cuanto a dónde fue entonces: ¿tal vez los vientos marcianos están alejando constantemente las moléculas de metano de los sensibles sensores del Curiosity? Y, sin embargo, esto no explica de ninguna manera ciertas observaciones de una sonda espacial en órbita.
Vida en Ceres
El vehículo de exploración espacial Dawn de la NASA tiene prisa por encontrarse con Ceres, un planeta enano ubicado en nuestro sistema solar. La sonda espacial llegará en marzo de 2015. Casi todo lo que sabemos sobre Ceres sigue siendo un misterio para los científicos. A diferencia del protoplaneta Vesta, que Dawn visitó en su camino a Ceres, no hay historias de meteoritos o cometas asociados con Ceres que pudieran haber dado forma a su estructura.
Y aunque Vesta sigue siendo un asteroide muy seco, se cree que Ceres está compuesto de rocas y hielo y puede contener un océano líquido de agua debajo de su capa de hielo. Los científicos sugieren que el agua de una forma u otra constituye el 40 por ciento de su composición. Ceres, según la ciencia, es el segundo planeta (después de la Tierra) o cualquier otro cuerpo cósmico que contenga reservas de agua tan enormes en nuestro sistema solar. Es cierto que los científicos aún no han podido averiguar el volumen exacto de agua. Quizás la nave espacial Dawn ayude a resolver esta pregunta, así como a responder la pregunta de por qué Ceres es tan diferente de Vesta.
Ambos planetas enanos pueden contener información vital sobre la vida en la Tierra. Y Ceres en este sentido es el más misterioso. ¿Podría este protoplaneta sustentar la vida? Hasta donde los científicos saben, hay tres componentes necesarios para la vida: una fuente de energía, agua líquida y componentes químicos como el carbono. Además del hecho de que el agua puede estar presente en grandes volúmenes en Ceres, incluso en forma líquida, la propia Ceres está lo suficientemente cerca del Sol para recibir una cantidad suficiente de calor solar. La ciencia aún no sabe si el planeta enano tiene su propia fuente de calor interna. Además, no se sabe nada sobre los componentes básicos necesarios para la vida. Esperemos que la misión espacial Dawn pueda responder a todas estas preguntas.
NIKOLAY KHIZHNYAK
