Terlepas dari kenyataan bahwa umat manusia, berkat teleskop paling kuat dan banyak misi luar angkasa, telah mempelajari banyak hal menarik tentang tata surya kita, masih banyak pertanyaan dan misteri yang membingungkan bahkan ilmuwan paling terkemuka di zaman kita. Dan semakin kita mempelajari ruang angkasa, semakin banyak teka-teki yang dihadirkannya kepada kita. Kami menawarkan Anda untuk membiasakan diri dengan sepuluh misteri paling menarik dari tata surya kita, yang bahkan oleh para pemikir terbaik di planet kita belum dapat memecahkannya.
Perisai tak terlihat yang mengelilingi Bumi
Pada tahun 1958, James Van Allen dari University of Iowa menemukan sepasang cincin radiasi yang mengelilingi planet kita di ketinggian 40.000 kilometer dan terdiri dari elektron dan proton berenergi tinggi. Medan magnet bumi menjaga cincin-cincin ini mengelilingi planet kita. Pengamatan terhadap cincin telah menunjukkan bahwa cincin tersebut berkontraksi atau mengembang di bawah pengaruh energi yang dipancarkan oleh suar pada Matahari.
Pada 2013, Daniel Baker dari University of Colorado menemukan struktur ketiga antara cincin radiasi bagian dalam dan luar Van Allen. Baker menyebut struktur ini sebagai "cincin penyimpanan" yang bertindak sebagai perisai tak terlihat yang mengembang dan menyusut yang menghalangi efek "elektron mematikan". Elektron-elektron ini, yang terletak di ketinggian 16.000 kilometer, dapat berakibat fatal tidak hanya bagi manusia di luar angkasa, tetapi juga bagi berbagai peralatan satelit ruang angkasa.
Pada ketinggian lebih dari 11.000 kilometer di atas permukaan planet, batas cincin bagian dalam terbentuk, yang kontur luarnya menghalangi elektron dan mencegahnya menembus lebih dalam ke atmosfer kita.
“Elektron ini sepertinya bertabrakan dengan dinding kaca. Sesuatu menciptakan semacam medan gaya di sekitar planet kita, yang bisa kita lihat di berbagai film fiksi ilmiah. Ini adalah fenomena yang sangat misterius,”kata Baker.
Video promosi:
Para ilmuwan telah mengembangkan beberapa teori yang dengan satu atau lain cara dapat menjelaskan sebagian esensi dari perisai tak terlihat ini. Namun, tidak satupun dari teori ini yang final dan dikonfirmasi.
Anomali akselerasi
Untuk mengirim pesawat ruang angkasa ke terjauh tata surya kita, para ilmuwan menggunakan manuver gravitasi khusus, menggunakan energi gravitasi planet atau bulan kita untuk berakselerasi. Namun, para ilmuwan, ternyata, tidak selalu dapat secara akurat menghitung laju percepatan pesawat ruang angkasa selama manuver semacam itu. Terkadang kecepatan yang dihitung tidak sesuai dengan yang diumumkan sebelumnya. Inkonsistensi seperti itu disebut "percepatan abnormal".
Sekarang para ilmuwan memiliki kemampuan untuk menghitung hanya perbedaan kecepatan yang tepat saat berakselerasi karena energi gravitasi bumi. Namun, bahkan dalam kasus ini, peristiwa yang tidak terduga terjadi, seperti yang terjadi dengan probe NASA "Cassini" pada tahun 1999, yang kecepatan terbangnya karena keadaan yang tidak diketahui diperlambat sebesar 2 milimeter per detik. Kasus lain terjadi pada tahun 1998, ketika pesawat luar angkasa NEAR dari NASA yang sama menerima percepatan yang tidak dapat dijelaskan sebesar 13 milimeter per detik lebih tinggi dari perhitungan yang diumumkan sebelumnya.
“Perbedaan kecepatan yang tidak dapat dijelaskan dan yang tidak dapat dijelaskan ini tidak memainkan peran penting dalam mengubah jalur penerbangan pesawat ruang angkasa,” kata Louis Acedo Rodriguez, fisikawan di Universitas Politeknik Valencia.
"Sementara perbedaan anomali ini kurang umum, mengingat semua risikonya, sangat penting untuk mengetahui apa yang menyebabkannya."
Ilmuwan pada suatu waktu mengajukan berbagai teori tentang apa yang dapat menyebabkan anomali ini. Baik radiasi matahari dan materi gelap yang ditangkap oleh gravitasi planet kita menjadi penyebabnya, tetapi tidak ada yang tahu penyebab pasti dari fenomena ini. Masih.
Bintik merah besar Jupiter
Bintik merah besar di Jupiter, planet kelima dari Matahari, memiliki dua misteri yang belum terpecahkan. Misteri pertama berkaitan dengan mengapa badai raksasa ini tidak pernah berakhir? Ini sangat besar sehingga setidaknya dua planet seukuran Bumi kita bisa muat di dalamnya.
Menurut teori saat ini, Bintik Merah Besar di Yupiter seharusnya menghilang setelah beberapa dekade. Namun, badai ini telah berlangsung selama beberapa abad,”kata Pedram Hasanzade dari Universitas Harvard.
Ada beberapa teori yang mencoba menjelaskan durasinya yang begitu lama. Menurut salah satu teori ini, badai raksasa berumur panjang menyerap tornado terdekat yang lebih kecil, menyerap energinya. Hasanzade sendiri mengajukan teori lain pada tahun 2013. Menurutnya, pergerakan pusaran aliran gas dingin dari bawah ke atas dan gas panas dari atas ke bawah di dalam badai raksasa ini memungkinkan untuk memulihkan sebagian energi di pusatnya. Namun tidak ada teori yang diajukan secara meyakinkan memecahkan pertanyaan teka-teki ini.
Misteri kedua dari bintik merah besar terkait dengan sumber warnanya. Salah satu teori menyatakan bahwa warna merah disebabkan oleh unsur-unsur kimiawi yang tersembunyi dari awan raksasa gas yang terlihat. Namun, beberapa ilmuwan berpendapat bahwa pergerakan elemen kimia ke atas akan menjadi hasil dari warna merah pusaran yang lebih jenuh di semua ketinggian.
Salah satu hipotesis terbaru adalah bahwa bintik merah besar Jupiter adalah semacam "sengatan matahari" dari lapisan awan atas, sedangkan lapisan bawah berwarna putih atau agak keabu-abuan. Ilmuwan yang mendukung teori ini percaya bahwa warna merah pusaran terbentuk oleh paparan sinar ultraviolet dari Matahari, menembus komposisi gas amonia di atmosfer atas Jupiter.
Cuaca Titan
Seperti Bumi, Titan memiliki musimnya sendiri. Titan adalah satu-satunya satelit di tata surya kita yang memiliki atmosfer padat. Setiap musim di Titan sama dengan tujuh tahun di Bumi (Titan, ingat, adalah satelit Saturnus, yang membutuhkan 29 tahun Bumi untuk mengorbit Matahari).
Perubahan musim terakhir di Titan terjadi pada tahun 2009. Di belahan bumi utara, musim dingin berganti dengan musim semi, sedangkan di bagian selatan satelit, musim panas berganti dengan musim gugur. Namun, pada Mei 2012, selama musim gugur di belahan bumi selatan, pesawat ruang angkasa Cassini menangkap foto pusaran kutub raksasa yang terbentuk di kutub selatan satelit. Setelah melihat foto-foto ini, para ilmuwan terkejut dengan fakta bahwa pusaran terbentuk 300 kilometer di atas permukaan Titan. Alasan dari kebingungan ini adalah ketinggian dan suhu dari area di mana pusaran ini terbentuk - terlalu tinggi.
Dengan menganalisis data spektral warna sinar matahari yang dipantulkan oleh atmosfer Titan, para ilmuwan dapat mendeteksi tanda-tanda partikel hidrogen sianida. Dan kehadirannya, pada gilirannya, dapat berarti bahwa seluruh gagasan kita tentang Titan secara fundamental salah. Kehadiran hidrogen sianida seharusnya menunjukkan bahwa atmosfer bagian atas satelit harus 100 derajat Celcius lebih dingin dari yang diperkirakan sebelumnya. Saat musim berganti, atmosfer di belahan selatan Titan mulai mendingin lebih cepat dari yang diperkirakan.
Karena sirkulasi atmosfer selama pergantian musim mendorong sejumlah besar gas ke arah selatan, konsentrasi hidrogen sianida meningkat dan mendinginkan udara di sekitarnya. Mengurangi paparan sinar matahari selama musim dingin juga lebih mendinginkan belahan bumi selatan. Para ilmuwan akan menguji asumsi ini, serta banyak misteri Titan lainnya pada hari titik balik matahari musim panas, yang akan terjadi di Saturnus pada tahun 2017.
Sumber radiasi kosmik berenergi ultra
Radiasi kosmik adalah radiasi berenergi tinggi yang belum sepenuhnya dipelajari oleh sains. Salah satu misteri utama astrofisika adalah dari mana radiasi kosmik ultra-energetik berasal dan bagaimana ia dapat mengandung energi dalam jumlah yang luar biasa. Ini adalah partikel bermuatan paling tinggi yang dikenal di alam semesta kita. Ilmuwan dapat mengamati pergerakan mereka hanya ketika mereka mencapai lapisan atas planet kita, meledak menjadi partikel yang lebih kecil dan menyebabkan denyut tajam gelombang radio yang berlangsung tidak lebih dari beberapa nanodetik.
Namun, di Bumi, tidak mungkin melacak dari mana partikel-partikel ini berasal. Luas detektor terbesar untuk mendeteksi partikel-partikel ini di Bumi hanya sekitar 3.000 kilometer persegi, yang kira-kira sama dengan luas negara bagian katai Luksemburg. Para ilmuwan berencana untuk memecahkan masalah ini dengan membangun "Square kilometer grid" (SKA) - sebuah interferometer radio supersensitif, berkat itu Bulan (ya, satelit alami kita) akan berubah menjadi detektor radiasi kosmik raksasa yang nyata.
Jaringan kilometer persegi akan menggunakan seluruh bagian permukaan Bulan yang terlihat untuk mendeteksi sinyal radio dari partikel berenergi sangat tinggi ini. Berkat SKA, para ilmuwan berencana merekam hingga 165 peristiwa yang terkait dengan partikel berenergi ultra-tinggi, yang, tentu saja, jauh lebih banyak daripada yang dapat mereka lakukan sekarang.
“Radiasi kosmik dari jenis energi ini sangat jarang sehingga Anda perlu membawa detektor yang sangat besar yang dapat mengumpulkan sejumlah informasi yang diperlukan yang sebenarnya dapat Anda gunakan,” jelas Dr. Justin Bray dari Universitas Southampton.
“Tapi ukuran bulan mengerdilkan detektor partikel lain yang pernah dibuat. Jika kami berhasil, maka akan ada peluang yang lebih baik untuk mengetahui dari mana partikel-partikel ini berasal."
Keheningan radio Venus
Venus memiliki atmosfer yang panas, padat, dan berawan yang menyembunyikan permukaannya dari garis pandang. Hingga saat ini, satu-satunya cara untuk memetakan permukaan planet ini adalah dengan radar. Ketika pesawat ruang angkasa Magellan mengunjungi Venus 20 tahun lalu, para ilmuwan menjadi tertarik pada dua misteri planet yang masih belum terpecahkan hingga sekarang.
Misteri pertama adalah bahwa semakin tinggi dataran permukaan planet, semakin baik ("lebih terang") gelombang radio yang diarahkan ke permukaan tersebut dipantulkan. Hal serupa terjadi di Bumi ini, tetapi dengan mempertimbangkan cahaya tampak. Semakin tinggi kita pergi, semakin rendah suhunya. Semakin tinggi di pegunungan, semakin besar dan tebal tutup saljunya. Efek serupa terjadi di Venus, yang permukaannya tidak dapat kita amati dalam cahaya tampak. Ilmuwan percaya efek ini disebabkan oleh proses pelapukan kimiawi, yang bergantung pada suhu atau jenis presipitasi logam berat, yang bertindak sebagai tutup logam yang memantulkan sinyal radio.
Misteri kedua Venus terletak pada adanya celah radar pada ketinggian permukaan planet. Ilmuwan melihat pantulan samar di ketinggian 2.400 meter, kemudian lompatan tajam dalam pantulan sinyal saat mereka naik ke 4.500 meter. Namun, mulai dari 4700 meter, terdapat peningkatan tajam dalam celah pantulan sinyal. Terkadang ada ratusan celah ini. Sinyal tampaknya menuju ke kehampaan.
Gumpalan cahaya pada cincin-F Saturnus
Membandingkan data yang baru-baru ini diperoleh pesawat ruang angkasa Cassini dengan informasi yang diperoleh Voyager 30 tahun lalu, para ilmuwan telah menemukan penurunan manifestasi gumpalan terang di cincin F Saturnus (meskipun jumlah gumpalan tetap tidak berubah). Para ilmuwan telah menemukan bahwa cincin-F mampu berubah. Pada saat yang sama, lakukan dengan sangat cepat. Sebenarnya selama beberapa hari.
“Pengamatan ini membuka misteri lain bagi tata surya kita yang pasti patut dipecahkan,” kata Robert French dari SETI Institute di California.
Beberapa cincin Saturnus terbuat dari bongkahan es yang ukurannya mirip dengan batu besar. Namun, cincin-F planet ini terdiri dari partikel es yang tidak lebih besar dari butiran debu. Untuk alasan ini, para ilmuwan sering menyebut cincin-F sebagai "cincin debu". Saat melihat cincin ini, Anda akan melihat cahaya redup.
Kadang-kadang, partikel es yang dekat dengan cincin akan bergabung membentuk bola es besar - bulan-bulan kecil Saturnus. Saat satelit kecil ini bertabrakan dengan sebagian besar cincin-F, mereka mendorong keluar partikel yang membentuknya. Akibatnya, flare terang terjadi. Jumlah suar ini berhubungan langsung dengan jumlah satelit kecil ini. Setidaknya itulah yang dikatakan salah satu teori.
Menurut teori lain, cincin-F Saturnus terbentuk relatif baru. Dan itu terbentuk sebagai hasil dari penghancuran satelit es planet yang lebih besar. Dalam hal ini, perubahan cincin-F disebabkan oleh perkembangannya. Ilmuwan belum memutuskan teori mana yang lebih tepat. Diperlukan lebih banyak pengamatan cincin-F planet.
Geyser imajiner Eropa
Pada akhir tahun 2013, para ilmuwan mengumumkan bahwa Teleskop Luar Angkasa Hubble telah menemukan geyser yang meledak hingga ketinggian 200 kilometer di permukaan kutub selatan Europa, bulan es Jupiter. Tanpa diduga bagi sains, pencarian kehidupan di luar bumi berpotensi lebih mudah. Lagi pula, wahana orbital bisa terbang melalui geiser ini dan mengumpulkan sampel komposisi samudera Europa untuk mencari tanda-tanda kehidupan, tanpa harus mendarat di permukaan es.
Namun, pengamatan lebih lanjut di Eropa tidak menunjukkan bukti adanya uap air. Analisis ulang data yang dikumpulkan sebelumnya umumnya mempertanyakan apakah ada geyser sama sekali. Beberapa ilmuwan juga menunjukkan bahwa Hubble tidak menemukan geyser saat menjelajahi Eropa pada Oktober 1999 dan November 2012.
"Penemuan" geyser di Europa ternyata menjadi misteri yang nyata. Badan kedirgantaraan NASA berencana untuk mengirim wahana robotik ke satelit Jupiter, yang tugasnya adalah memahami realitas atau ketidaksesuaian pengamatan.
Metana di Mars
Sejak tinggal di Planet Merah, penjelajah Curiosity tidak melihat tanda-tanda metana di Mars, tetapi 8 bulan setelah mendarat, para ilmuwan terkejut dengan apa yang direkam penjelajah dengan sensor sensitifnya. Di Bumi, lebih dari 90 persen metana di atmosfer dihasilkan oleh makhluk hidup. Karena alasan inilah para ilmuwan, dengan segala cara, memutuskan untuk mencari tahu dari mana metana bisa berasal di Mars dan apa yang dapat menyebabkan pelepasannya yang tak terduga ke atmosfer Planet Merah.
Menurut peneliti yang sama, ada beberapa kemungkinan penyebabnya. Salah satunya, misalnya, bisa jadi adanya bakteri penghasil metana atau metanogen di planet ini. Kemungkinan penyebab lainnya adalah meteorit kaya hidrogen, yang kadang-kadang menembus atmosfer Mars dan sebenarnya adalah sejenis bom organik yang melepaskan metana saat dipanaskan hingga suhu ekstrem oleh radiasi ultraviolet dari Matahari. Ada banyak teori dalam hal ini, dan yang satu lebih indah dari yang lain.
Misteri kedua Mars adalah bahwa metana tidak hanya muncul, tetapi juga menghilang. Ketika pesawat luar angkasa Mars gagal mendeteksi tanda-tanda metana setelah awalnya ditemukan di sana, para ilmuwan menjadi bingung. Menurut sains, metana tidak bisa menghilang dari planet hanya dalam beberapa tahun. Penguraian bahan kimia ini dari atmosfer akan memakan waktu sekitar 300 tahun. Oleh karena itu, para ilmuwan memiliki pertanyaan: apakah metana sebenarnya ditemukan di Mars?
Namun, beberapa emisi metana memang telah dikonfirmasi. Adapun ke mana dia pergi kemudian: mungkin angin Mars terus-menerus mendorong molekul metana menjauh dari sensor sensitif Curiosity? Namun ini tidak menjelaskan dengan cara apapun pengamatan tertentu dari pesawat luar angkasa di orbit.
Kehidupan di Ceres
Kendaraan eksplorasi antariksa NASA Dawn sedang terburu-buru untuk bertemu Ceres, planet kerdil yang terletak di tata surya kita. Pesawat luar angkasa itu dijadwalkan tiba pada Maret 2015. Hampir semua yang kita ketahui tentang Ceres tetap menjadi misteri bagi para ilmuwan. Berbeda dengan protoplanet Vesta, yang dikunjungi Dawn dalam perjalanan ke Ceres, tidak ada cerita tentang meteorit atau komet yang terkait dengan Ceres yang dapat membentuk strukturnya.
Dan sementara Vesta tetap menjadi asteroid yang sangat kering, Ceres diyakini terdiri dari bebatuan dan es dan mungkin mengandung lautan cair di bawah lapisan esnya. Para ilmuwan berpendapat bahwa air dalam satu bentuk atau bentuk lainnya membentuk 40 persen komposisinya. Ceres, menurut sains, adalah planet kedua (setelah Bumi) atau benda kosmik lainnya yang memiliki cadangan air yang begitu besar di tata surya kita. Benar, para ilmuwan belum dapat menemukan volume air yang tepat. Mungkin pesawat ruang angkasa Dawn akan membantu menjawab pertanyaan ini, sekaligus menjawab pertanyaan mengapa Ceres sangat berbeda dari Vesta.
Kedua planet kerdil tersebut mungkin berisi informasi penting tentang kehidupan di Bumi. Dan Ceres dalam hal ini adalah yang paling misterius. Bisakah protoplanet ini mendukung kehidupan? Sejauh yang diketahui para ilmuwan, ada tiga komponen yang diperlukan untuk kehidupan: sumber energi, air cair, dan bahan penyusun kimia seperti karbon. Selain fakta bahwa air dapat hadir dalam jumlah besar di Ceres, termasuk dalam bentuk cair, Ceres sendiri cukup dekat dengan Matahari untuk menerima panas matahari yang cukup. Belum diketahui secara ilmiah apakah planet katai memiliki sumber panas internalnya sendiri. Juga, tidak ada yang diketahui tentang blok bangunan kehidupan yang diperlukan. Semoga misi antariksa Fajar bisa menjawab semua pertanyaan ini.
NIKOLAY KHIZHNYAK
