5 загадок Солнечной системы, которые наука объяснить пока не может

1. Почему на полюсе Сатурна торчит гигантский шестиугольник

На большинстве планет с атмосферой есть ветры и циклоны, но на газовых гигантах они наиболее впечатляющие. И загадочные. Например, на северном полюсе Сатурна вращается огромный циклонK. H. Baines. Saturn’s north polar cyclone and hexagon at depth revealed by Cassini/VIMS / Planetary and Space Science высотой в 300 км. Но в отличие от нормальных, уважающих себя круглых ураганов сатурнианский имеет шестиугольную форму. И никто не может понять почему.

Каждая сторона шестиугольника Сатурна имеет длину 14 500 км, и в него запросто можно уместить всю нашу Землю. Но лучше не надо.

Сатурн не единственный газовый гигант с таким странным погодным явлением. Например, вокруг полюсов Юпитера постоянно возникаютWeird Cyclones on Jupiter Form Geometric Shapes — But Why? / Space не столь большие, но более многочисленные шестиугольные бури, напоминающие соты.

Было выдвинуто несколько гипотез о том, почему это может происходить. Есть вероятность, что из‑за взаимодействия циклонов и антициклонов. Или магнитные поля планет‑гигантов влияют на ветры не так, как мы предполагали ранее. Но до сих пор механизм появления гигантских шестиугольников неясен.

2. Почему Уран вращается неправильно

Все приличные планеты вращаются вокруг своей оси, как волчки. Одни быстрее, другие медленнее, однако в целом дела обстоят вполне предсказуемо. Но только не в случае с Ураном: он крутитсяJ. T. Bergstralh. Uranus под углом в 99° к плоскости своей орбиты, так что напоминает катящийся шар.

Ни одна другая планета нашей системы себя так не ведёт.

Обычно это связывают с тем, что во время формирования Солнечной системы Уран столкнулся с какой‑то другой протопланетой и его опрокинуло. Однако эта теория не объясняет, почему ни одна из его многочисленных лун не обладает такой же наклонной орбитой.

Также возможно, что когда‑то Уран вращался как обычно, а потом его раскачал и постепенно наклонил какой‑то крупный спутник, который впоследствии улетел в глубины космоса и потерялся.

А может, есть и другой вариант, однако учёным только предстоит его найти. Но это будет непростоJ. T. Bergstralh. Uranus: Уран далеко, а последним, кто его посещал, был «Вояджер‑2» в 1986 году.

Из‑за путаницы с углом вращения учёные также не вполне уверены, какой полюс Урана называть северным, а какой южным.

3. Почему одна из лун Сатурна имеет форму грецкого ореха

У Сатурна очень много спутников, и среди них полно примечательных небесных тел. Одно из таких — Япет, состоящий из водяного льда. Он является самым далёким в системе Сатурна и разделён на два полушария: чёрное, как копоть, и белое, блестящее, как свежий снег.

Самая важная достопримечательность Япета — огромный горный хребетMystery of Saturn’s Walnut Moon Cracked? / Space, расположенный почти строго по экватору. Высочайшая его точка достигает 20 км, что больше чем в два раза превышает Эверест.

Длинный гребень фактически разделяет весь спутник надвое, отчего Япет напоминает грецкий орех.

До сих пор непонятно, почему он так выглядит. Выдвигаются предположенияW. H. Ip. On a ring origin of the equatorial ridge of Iapetus / Geophysical Research Letters, что когда‑то у Япета была луна (спутник у спутника — здорово!), которая на него упала и сформировала хребет.

Другая теория — что у Япета некогда имелись кольца (кольца у спутника планеты с кольцами — это ещё круче!), а затем они обрушились и создали эти горы. Или гребень получился естественным путём изо льда и напоминает скорее стену из «Игры престолов», а не обычные горы? Пока что остаётся только строить догадки.

4. Почему Нептун излучает больше тепла, чем получает от Солнца

Нептун является самой удалённой от Солнца планетой в нашей системе. Сказать, что там холодноG. F. Lindal. The Atmosphere of Neptune: an Analysis of Radio Occultation Data Acquired with Voyager 2 / Astronomical Journal, — значит не сказать ничего. Температура в верхних слоях его атмосферы составляет −221,3 °C.

Несмотря на это, на Нептуне бушуют ветры и ураганы, которые могут быть объяснены только наличием внутреннего источника термической энергии. И в самом деле, ледяной гигант, несмотря на название, умудряется испускать тепло — в 2,6 раза больше, чем получает с солнечными лучами.

Учёные не знают точно, откуда берётся внутренняя энергия Нептуна.

Возможно, в недрах планеты естьJ. I. Lunine. The Atmospheres of Uranus and Neptune / Annual Review of Astronomy and Astrophysics какие‑то радиоактивные вещества, которые её нагревают. Или на Нептун влияет некое неучтённое взаимодействие гравитационных волн и атмосферы над тропопаузой.

Но самая крутая теорияS. Scandolo, R. Jeanloz. The Centers of Planets / American Scientist гласит, что из метана в верхних слоях атмосферы вырабатываются углеводороды, которые затем под давлением превращаются в алмазы. Дождь из них всё время падает в нижние густые слои атмосферы планеты, и трение осадков создаёт тепло.

Но пока заглянуть в недра Нептуна мы не можем.

5. Была ли у Солнца когда‑нибудь звезда‑близнец

В интернете можно найти теории о том, что каждые 26 миллионов лет на нашей планете происходит массовое вымирание.

Происходит оно якобы потому, что на окраинах Солнечной системы болтается вторая звезда — Немезида. Тусклый коричневый карлик, который посылает на Землю радиоактивные лучи, астероиды и прочие напасти. Мы уже упоминали об этом мифе и рассказывали, что ничего подобного в нашей системе нет.

Но это не значит, что звезды‑компаньона у нашего светила не могло быть раньше.

Группа астрофизиков из Гарварда исследовалаThe sun may have a long‑lost twin / Live Science строение Облака Оорта — множества мелких космических тел, летающих на далёких границах Солнечной системы. И обнаружила, что «население» его куда более многочисленно, чем следовало бы ожидать.

Учёные предположили, что Солнце вряд ли могло притянуть столько каменистых и ледяных обломков в одиночку. А стало быть, миллиарды лет назад, ещё на заре формирования системы, наша звезда могла иметь светило‑компаньона.

Парные и даже тройные звёзды в космосе не редкость. Более того, они чрезвычайно распространены. Вполне вероятно, что и Солнце родилось двойной звездой из плотного молекулярного облака, а затем гравитационное воздействие проходящих мимо светил выбросило безымянного близнеца прочь в глубины космоса. Это хорошо объяснило бы некоторые особенности строения нашей системы.

Астрофизики подсчиталиA. Siraj, A. Loeb. The Case for an Early Solar Binary Companion / The Astrophysical Journal Letters, что звезда‑близнец была практически той же массы, что и Солнце, и вращалась на расстоянии 1 000 астрономических единиц от него. Но с тех пор, как мы разошлись с ней, минуло 4,5 миллиарда лет. Солнце успело совершить по крайней мере десяток оборотов вокруг центра галактики Млечный Путь, и все орбиты перемешались так, что бывшую соседку уже не найти.

Кстати, если бы вы взглянули с поверхности Земли на ту звезду, когда она ещё была с нами, она показалась бы вам не вторым Солнцем, а скорее яркой точкой. Примерно так сейчас виден вечером Юпитер.