În 1958, compania americană de petrol (AMOCO) a lansat o hartă ilustrată care prezintă unele dintre puzzle-urile de epocă din epoca cea mai mare și prezice ce s-ar putea întâmpla când exploratorii spațiului au putut să se uite mai atent.
Unele dintre aceste întrebări au fost legate destul de repede. Un deceniu după ce cartograful hărții, Rudy de Reyna, sa gândit dacă oamenii ar orbita sau ar ateriza pe Lună, am făcut amândouă. Apollo 8 echipajul a zburat în 69 mile de suprafața răscroit a Lunii, în ajunul Crăciunului, 1968. (O ambarcațiune sovietică orbise în jurul a 1.240 de mile anul trecut, dar nu era echipată. manechinul a fost legat, de asemenea, ca un proxy de întreținere redus pentru un pasager uman.) În anul următor, Apollo 11 misiune, Neil Armstrong a devenit prima persoană legată de peisajul lunar.
Întrebat și răspuns.
Dar restul întrebărilor de pe harta lui Reyna nu sunt rezolvate așa de bine. Șasezeci de ani mai târziu, Atlas Obscura verificat cu experți în spațiu pentru a cântări pe care au fost sparte și ceea ce continuă să se confunde. Utilizați instrumentul de zoom de mai jos pentru a vă uita mai atent.
Misteriul Universului în expansiune
1958 Întrebare: "A fost universul nostru născut într-o explozie puternică de acum trei până la opt miliarde de ani?"
2018 Răspuns: Probabil a existat un bang - dar probabil că sa întâmplat mult mai devreme.
Pentru a măsura vârsta universului în ansamblu, oamenii de știință au început de multe ori cu vârsta lucrurilor din interiorul său - în mod special, stelele timpurii s-au adunat în aranjamente dense, cunoscute sub denumirea de clustere globulare. "La fel ca arheologii folosesc fosile pentru a reconstrui istoria Pământului, astronomii folosesc clustere globale pentru a reconstrui istoria galaxiei", a declarat Andrea Kunder, profesor de fizică la Universitatea St. Martin, la Space.com anul trecut. Blocurile globulare pot ajuta la stabilirea unui prag - cel mai mic univers ar putea fi - dar ele nu ne ajută neapărat să spargem această limită superioară.
Echipa din spatele sondei Anisotropiei cu microunde de la NASA (WMAP), care a început în 2001 cu scopul de a completa mai multe detalii despre primele zile ale universului, a analizat măsurătorile radiațiilor cosmice de fundal cu microunde (adică, ultima generație a Big Bang-ului) compoziția și rata la care universul se extinde. Cea mai bună estimare: Universul a fost probabil născut în urmă cu 13,77 miliarde de ani.
Nori misteri din galaxii
1958 Întrebare: "Ce se întâmplă în spațiul dintre stele?"
2018 Răspuns: Destul de mult.
În anii 1950, oamenii de știință au realizat că spațiul nu era o frontieră preponderent goală, punctată de planeta ocazională. "Ei au arătat distribuția gazului atomic pe parcursul Calei Lactee", dar s-au concentrat în principal asupra gazelor atomice, spune Mark Heyer, un astronom de la Universitatea din Massachusetts, Amherst, care studiază gazele galactice.
Apoi, în 1970, oamenii de știință de la Bell Telephone Laboratories au detectat molecule de monoxid de carbon în spațiu și au obținut o nouă perspectivă asupra locurilor unde, Știri despre inginerie chimică puneți-o la timp ", supele subțiri chimice dau naștere unor noi stele." Când astronomii au observat aceste nori de gaz molecular, Heyer spune: "ei puteau vedea ... acesta este rezervorul din care se formează noi stele".
"Fizica noriilor moleculare este într-adevăr fizica formării stelelor", adaugă Heyer, iar telescoapele mai mari și mai sensibile dau astronomilor o privire tot mai strânsă. Multe telescoape și unelte cu instrumente unice în Chile, Mexic, Spania și Japonia, de exemplu, permit oamenilor de știință să se uite la mici caracteristici, cum ar fi discurile în jurul stelelor nou-născuți, sau să surprindă mii de poziții de pe cer simultan. "Puteți începe să realizați mai multe hărți sau anchete ale galaxiei mult mai eficient", spune Heyer.
Hărțile descriu norii de gaze "încovoiate" și sunt într-adevăr pete roșii. În interior, particulele se deplasează de mai multe ori mai repede decât viteza sunetului. Mișcarea de mișcare afectează formarea stelelor ", care apoi conduce evoluția galaxiilor - cum ar putea apărea într-un miliard de ani sau 10 miliarde de ani", spune Heyer.
Dar ce anume conduce totul? Turbulența supersonică se disipează de-a lungul a câtorva milioane de ani - ceea ce pare a fi un timp până când vă amintiți că acești nori au o durată de viață de până la 30 de milioane de ani. Unele surse de energie mențin lucrurile în mișcare. Ar putea fi o combinație de radiații, rotație și multe altele, dar mecanismul precis, spune Heyer, "este încă o mare întrebare fără răspuns".
Mystery of the Sunspots
1958 Întrebare: "De ce punctele solare au un ciclu de 11 ani?"
2018 Răspuns: Se referă la câmpul magnetic al Soarelui - dar întrebările rămân.
Stâlpii magnetici ai Soarelui tind să se răstoarne aproximativ la fiecare 11 ani, pentru un ciclu de 22 de ani. Petele solare întunecate, sparte, tind să apară ca reacție la activitatea magnetică intensă și sunt un barometru de fel de fel de feisty pentru un ciclu dat. Ei au tendința de a ne freca stelele chiar înainte ca un ciclu să se rostogolească. În ultimul timp, însă, lucrurile au fost mai calde decât de obicei și nu este clar de ce. În plus, vecinul nostru strălucitor poate fi imprevizibil, așa cum a declarat recent Alexei Pevtsov, astronom de la Observatorul Solar Național din Boulder Scientific American: "Există un element de întâmplare."
Misterul expedițiilor interplanetare
1958 Întrebare: "Ce a creat canalele pe Marte? Există viață ascunsă sub norii densi ai lui Venus?
2018 Răspuns: Este complicat.
La sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, după cum oamenii au săpat multe canale de pe Pământ, unii astronomi au insistat că au observat trăsături asemănătoare pe Marte - chiar până la mucegaiuri care transportau bărci în jurul căilor navigabile ale planetei. Cercetări ulterioare, inclusiv imagini capturate la bord Mariner 4, în 1965, a contestat prezența acestor artere și, în cele din urmă, le-a respins. Observatorii timpurii pot fi confundați de o iluzie optică, înșelăciți de pete de praf sau pur și simplu văzând ceea ce sperau să găsească.
În ceea ce privește Venus, înainte ca astronomii să se uite pe planeta aceea, imaginația a fugit. Oamenii de știință și artiștii de benzi desenate au presupus, deopotrivă, că ar putea exista deserturi, oceane sau păduri întunecate sub fundul noroi al planetei. Apoi, în 1962, câțiva ani după crearea hărții AMOCO, sonda spațială Mariner 2 a zburat 21,607 de mile de la Venus și a măsurat măsurătorile care indicau că norii erau rece și că solul era ars. Astăzi, știm că planeta are o presiune asemănătoare cu adâncimile cele mai adânci ale oceanelor noastre, iar temperaturile care ar reduce metalele în puddle.
Dar, de zeci de ani, unii oameni de știință au sugerat că formele de viață ar fi putut exceda o existență pe planetă pe parcursul unei perioade lungi de habitate din trecut și că bacteriile ar putea fi în continuare undeva în nori. Carl Sagan a propus pentru prima dată această idee în 1967. În aprilie anul trecut, cercetătorii conduse de Sanjay Limaye, de la Centrul de Științe și Inginerie Spațială din Wisconsin-Madison, au sugerat Astrobiologia că Venus ar putea fi acoperit odată cu apă, de mult evaporat, și că microbii din corpul dispărut ar putea supraviețui ca niște "spatule" înalte pe nori, similar cu modul în care unele microorganisme de pe Pământ înflorește în medii foarte acide prin consumul de dioxid de carbon. "Pentru a ști cu adevărat, trebuie să mergem acolo și să încercăm norii", a declarat co-autorul Rakesh Mogul, profesor de chimie biologică la Universitatea Politehnică de Stat din California, Pomona, pentru Mecanică populară. "Venus ar putea fi un nou capitol interesant în explorarea astrobiologică".
Misterul gravității
1958 Întrebare: "De ce lucrurile cad, nu sus, și vor fi diferite în spațiu?"
2018 Răspuns: Faceți cunoștință cu "microgravitatea".
Desigur, oamenii de stiinta au stiut foarte multe despre gravitate pana in anii 1950. După cum subliniază autorii hărții, au existat o mulțime de informații de la Galileo, Newton și Einstein. Am avut o bună manevră asupra modului în care lucrurile au lucrat pe Pământ, cel puțin. Gravitatea te trage în toate direcțiile, în orice moment. Nu este o chestiune de "jos" sau "sus", ci de masă. Obiectele mai masive au o atracție gravitațională mai puternică, motiv pentru care - chiar dacă exercitați și o forță gravitațională - veți pierde de fiecare dată pe Pământ.
Dar ce se întâmplă în spațiu? Astronauții i-ar da seama în curând. În 1972, o echipă de misiune a testat chiar aceste teorii pe lună, aruncând un ciocan și o pene de falcă pe suprafața lunară. Spațiul nu este o zonă fără gravitate: conform NASA, există o mică cantitate de gravitate în spațiu, deși este mai slabă pe distanțe mai mari. Gravitatea este, de asemenea, cheia orbitelor.
Termenul "gravitație zero" este adesea un nume greșit. NASA utilizează în schimb termenul de "microgravitate", pentru a se referi la greutatea pe care echipajele o au pe orbită. Dar asta se întâmplă doar pentru că se mișcă. "Dacă ar fi existat un turn foarte înalt care să ajungă în spațiu, ei nu ar pluti în jurul", a scris fizicianul Rhett Allain Prin cablu mai devreme anul asta. "Mediul" fără greutate "este cauzat de mișcarea orbitală a oamenilor din interiorul unei nave spațiale sau a unei stații spațiale."
Gravitatea există în afara unei nave spațiale. Deci, dacă vă aflați pe Lună, care este mult mai puțin masivă decât planeta noastră și aproximativ un sfert din dimensiunile sale, vă puteți întoarce și bucurați-vă de salturi!
Misterul teritoriului satelitului
1958 Întrebare: „De ce meteoroizii nu se distrug în mai multe lucruri pe care le-am trimis în spațiu?
2018 Răspuns: Nu sunt atât de mulți dintre ei, în marea schemă a spațiului.
Până la sfârșitul anilor 1950, doi sateliți artificiali au fost lansați pe orbita Pământului (a lansat Uniunea Sovietică Sputnik în 1957, și în S.U.A. expediate Explorator 1 anul urmator). Autorii hărții AMOCO s-au întrebat de ce nu au fost obținuți constant de praf și de meteoroizi. La urma urmei, pentru a pune observatori care caută spre cer de pe Pământ, adesea se pare că există zilii de lucruri în jurul lor. În aceste zile, desigur, sunt mulți sateliți care orbitează Pământul. Începând cu aprilie 2018, Uniunea oamenilor de știință interesați urmărea 1.886 dintre ei. Deci, de ce nu sunt în mod constant încurcat cu lucruri?
Trackerul satelit Marco Langbroek explică faptul că meteoroizii nu sunt prea amenințători deoarece, în spațiu, densitatea acestui praf este destul de scăzută, chiar și la vârful unui meteor.
Luați în considerare Perseida, una dintre cele mai orbitor meteorite ale anului. În timpul acestui duș, doar un meteoroid trece printr-un plan pătrat de atmosferă de o kilometru la fiecare 32 de ore, explică Langbroek. În afara acelor perioade, numărul este mult mai mic, adaugă el - mai mult ca un meteoroid pe kilometru pătrat la fiecare 10 sau 15 zile. Vedem doar fluxuri de meteori în orice noapte dată, deoarece putem cerceta milioane de kilometri pătrați de atmosferă. "În schimb, sateliții au o suprafață mică și, prin urmare, sunt foarte mici zone de probă", spune Langbroek.
Gândiți-vă la aceasta în ceea ce privește conducerea mașinii printr-un deșert. Spune că nu este un zbor în jur - poate un tantar pe kilometru pătrat la fiecare 10 zile. "Șansa de a tăia un țânțar pe parbriz, în timp ce nu este zero, este totuși foarte scăzută, chiar dacă conduci acolo de ani de zile la un moment dat", spune Langbroek.
Chiar dacă un meteoroid are impact, multe dintre ele sunt foarte mici, iar sateliții sunt proiectați să reziste la acestea. Aceasta înseamnă că garanția este rară, chiar și atunci când apar coliziuni. "Chiar și în timpul vârfurilor foarte puternice ale dușului de meteoriți Leonid la sfârșitul anilor 1990, când cometa mamă trecea prin Pământ, iar Pământul trecea prin trasee de particule relativ foarte dense, cu rate orare vizibile ale meteorilor, care atingeau mii pe oră, impactul asupra sateliților ", spune Langbroek.
Cele mai mari amenințări la adresa sateliților sunt împrăștierile cu alți sateliți și coliziuni cu junk spațiu, acei sateliți dezafectați, fragmente de rachete și alte distrugeri grele care se înfundă pe orbita Pământului. "Cu un număr tot mai mare de lansări și un număr tot mai mare de evenimente generatoare de resturi în spațiu (de exemplu, explodează stadiile vechi de rachete), riscul va crește", notează Langbroek. Aceasta este o rețetă pentru un scenariu de mașină.
Misterul magnetismului
1958 Întrebare: "De ce un ac de busolă arată în direcții diferite pe tot parcursul zilei?"
2018 Răspuns: Ceva e în neregulă cu busola ta.
Magneții din interiorul unei busole obligă acul să reacționeze la câmpul magnetic al Terrei. Instrumentele vă vor îndrepta în direcția magnetului nord-rough în direcția polului nord geografic, dar nu destul de pătrat pe el.
De ani de zile, nordul magnetic a căzut pe insula Ellesmere, parte a arhipelagului arctic din nordul Canadei. Recent, cercetatorii au sugerat ca nordul magnetic migreaza lent, iar unii dintre ei s-au intrebat daca suntem in flip. Inversele polare au avut loc pe tot parcursul vieții Pământului - de obicei, de-a lungul a mii de ani, deși, uneori, aparent mult mai repede. În orice caz, switchcheroo nu se întâmplă într-o singură zi. Dacă busola se rotește sălbatic, poate fi atrasă de materialele magnetice din apropiere - sau ar putea fi doar blocată.
Misteriul luminilor nordice
1958 Întrebare: "Ce cauzează focurile de artificii aurorale?"
2018 Răspuns: Particule în mișcare.
Autorii hărții AMOCO au relatat că în cer peste polii de Nord și de Sud ai Pământului "o zi sau două după o" furtună "pe Soare, ca niște trupe de verde, albastru și galben - și, uneori, au crescut și ametist - dacă "soarele a avut a scuipa"Un" flux "al acestora.
Acest lucru este parțial adevărat. Benzile colorate ale Luminilor de Nord sunt legate de particulele de plasmă care se izbesc de pe suprafața Soarelui prin rachete solare și se îndreaptă spre câmpul magnetic al Pământului. Lumina strălucitoare tinde să fie verde sau galben auriu atunci când particulele întâlnesc oxigen și roșu, violet sau albastru atunci când se ciocnesc cu azot. În timp ce borealisul se strică cel mai minunat atunci când petele solare sunt cele mai aglomerate, acesta nu dispare atunci când acestea dispar. Cea mai bună șansă de a-ți vedea dansul este dintr-un avanpost nordic pe o noapte de iarnă clară și neclară.
Mystery of Night Sky Glow
1958 Întrebare: "Ce e cu lumina slabă pe cerul întunecat?"
2018 Răspuns: Nu suntem siguri.
L-ai întâlnit pe Steve? El a fost în jur de ani de zile, dar a fost cel mai mult trecut cu vederea în cercurile științifice până în iulie 2016, când un grup de oameni de știință cetățeni din nordul Canadei a văzut o bandă îngustă de lumină purpurie care traseau direct în cerul de deasupra lor. Au fost batjocoritori și încântați de vecinii lor, i-au oferit un plictisitor amabil și au început să-i îndemne pe cercetători să o ia în serios. Arăta puțin diferit de Lumina Nordică - spre deosebire de acele benzi largi, Steve era îngust și aproape vertical - dar observatorii se gândeau că ar putea fi legat.
Noua cercetare, publicată săptămâna aceasta, sugerează altfel. Înscriere în Științe de cercetare geofizice, cercetătorii de la Universitatea din Calgary au concluzionat că, oricare ar fi Steve, el nu este un aurora - el nu are aceleași particule încărcate pe care Lumina Nordică o face. Pentru moment, el se încadrează în categoria umbrelă de strălucire a cerului. "Stim foarte putin despre asta", a spus autorul principal Bea Gallardo-Lacourt, fizician spatial la Universitatea din Calgary, intr-o declaratie. - Și asta e treaba.
Mystery of the Rays Cosmic
1958 Întrebare: "De unde provin acești" călătorii spațiali ciudați "?
2018 Răspuns: Încă un pic neclar.
Știm că razele cosmice sunt părți ale atomilor și că ajung din afara sistemului nostru solar, dar încă nu știm exact de unde provin. În 2017, o echipă de cercetători care lucrează la Observatorul Pierre Auger din Chile a stabilit că particulele se deplasează de undeva dincolo de Calea Lactee. Asta lasa multe pietre cosmice inevitabile, dar "suntem acum mult mai aproape de a rezolva misterul unde si cum sunt create aceste particule extraordinare, o problema de mare interes pentru astrofizicieni", a declarat Karl-Heinz Kampert, profesor la Universitatea din Wuppertal în Germania, într-o declarație.
Chiar dacă originea lor este puțin cam tulbure, aici pe Pământ, razele cosmice au fost de asemenea recrutați pentru a face o muncă de detectiv. Luați particule de muon, de exemplu. Se formează atunci când razele cosmice intră în atmosferă; când cad pe Pământ, se comportă în moduri consistente și previzibile. Muonii își pierd aburul când se rostogolesc prin obiecte dense - deci, prin urmărirea lor, cercetătorii pot estima densitatea unui obiect. O echipă a încercat acest lucru anul trecut, cu un mod roman, neinvaziv de a vizualiza goluri în interiorul Marii Piramide din Giza. Un proiect similar de imagistică este în curs de desfășurare în Florența, Italia, unde o echipă speră să descopere dacă cupolele de crăpare ale lui Il Duomo au fost acoperite cu armături de fier.
Misteriul fluxurilor de jet
1958 Întrebare: "Ce cauzează aceste" vânturi mister "?"
2018 Răspuns: Un gradient de temperatură - și alte lucruri.
Autorii hărții AMOCO au fost derutați de ceea ce au descris ca fiind "vânturile invizibile ale stratosferei" de 300 de mile pe oră. Unele dintre mecanismele sale sunt destul de ușor de descris: "Curenții jetului din atmosferă sunt un rezultat simplu și natural a gradientului de temperatură meridională (adică ecuator-to-pole) în atmosfera pământului ", a declarat James Partin, ofițer de știință și operațiuni al Centrului de predicție marină, pentru Scientific American. Atmosfera Pământului este un sandwich cu multe straturi, iar oamenii de știință știu acum că fluxurile de jeturi există sub tropopauză (partea dintre troposferă și stratosferă). Viteza maximă a fluxurilor de jeturi are loc în timpul iernii, când există o discrepanță deosebit de mare între temperaturile de la ecuator și stâlpi.
Totuși, un mister mai nou este motivul pentru care fluxul de jeturi se blochează uneori. Într-un fenomen numit "blocare", fluxul uneori rătăcește; când se întâmplă acest lucru, sistemele meteorologice nu se pot mișca spre est. La începutul acestui an, oamenii de știință atmosferici de la Universitatea din Chicago au început să spargă cazul și au observat că ecuațiile pe care le aterizează pe ecou pe care inginerii i-au folosit pentru a privi blocajele de trafic. Ca o artera asfalta congestionata, "blocajul" in fluxul de jeturi apare atunci cand ceva - sa zicem, un munte sau o coasta - este in cale. Cercetatorii spun ca modelul lor, care a fost publicat in Ştiinţă, ar putea ajuta la prezicerea modelelor meteorologice viitoare.
Misterul expedițiilor lunare
1958 Întrebare: "Oamenii vor orbita și vor ateriza pe Lună? Și putem pune tabără acolo?
2018 Răspuns: Sigur că am făcut-o, și probabil!
Un mister rezolvat, unul să meargă.
Nu suntem încă acolo, dar o așezare este la orizont, explică Colin Stuart, un membru al Societății Astronomice Regale și autor al cărții noi, Cum să trăiți în spațiu: Tot ce trebuie să știți pentru viitorul care nu este îndepărtat. "Mi se pare foarte puțin probabil să ajungem la sfârșitul acestui secol și nu există o formă de prezență umană semi-permanentă pe Lună", spune Stuart.
În ceea ce privește habitatele cosmice, Luna "este relativ sigură - la fel de sigură ca și spațiul," adaugă Stuart. Nu există o întârziere a comunicării pentru a vorbi despre - un semnal radio poate sări pe Pământ în aproximativ două secunde - și dacă trebuie să vă întoarceți acasă, puteți ajunge în trei zile.
Agenția Spațială Europeană (ESA) și-a stabilit obiectivul de a înființa un tip de colonie a Lunii până în anii 2030, iar oamenii de știință au început deja cercetarea pentru patch-ul drept al imobilelor lunare și a tăierii peste desene sau modele. Polul sudic al satelitului este un frontrunner pentru locație. În timp ce înclinația Lunii scufundă o mare parte a acesteia în perioade lungi de întuneric punctate de săptămâni de lumină, acest loc primește lumină solară consistentă, care ar putea fi folosită pentru energie; de asemenea, are multă apă, sub formă de gheață.
ESA a recrutat firma de arhitectură Foster + Partners pentru a schița câteva prototipuri de habitat. Acestea arata cam ca un hibrid de castel de nisip si igloo si se pot baza pe tiparirea 3D si pe mormanele solului lunar pentru a bloca radiatia de la soare si stelele care explodeaza. "Când astronauții s-au dus la Lună, au fost norocoși norocoși că nu au fost loviți cu o flacără solară sau ceva asemănător", spune Stuart. "La o lună de 10 zile pe Lună, ai șanse destul de bune să eviți un astfel de lucru. Dacă vorbim despre o bază în care oamenii vor petrece luni, trebuie să vă asigurați că protecția împotriva radiațiilor este de până la zero. "Construirea de locuințe în spațiu, bazându-se parțial pe materialele deja existente, ar reducerea costurilor de combustibil care altfel ar fi necesare pentru livrările de transport. Astronauții au deja cu succes instrumente 3D tipărite la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS), dar construcția completă pe bază de date este mult mai complicată.
Un alt obstacol: taxa emoțională incertă. De la ISS, astronauții de la domiciliu pot să privească fereastra și să ne vadă cheiul în detaliu destul de remarcabil. Nu atât de pe Lună. "Dacă sunteți pe Lună, puteți vedea Pământul, dar este destul de mic și știți că sunteți zile de la revenirea", spune Stuart. "Trebuie să ne confruntăm cu izolarea într-un mod în care nu am ajuns încă în spațiu". În ciuda simulărilor în medii antarctice cu temperatură slabă, rece și izolată, posibilele efecte emoționale rămân un pic de tip "wildcard". Astronauții au pornit Apollo 8 a descris "singurătatea inspiribilă", iar Stuart sugerează că viitoarele echipe de misiune ar putea să trimită un psiholog sau să se bazeze pe o interfață AI pentru a ajuta la calmarea tensiunilor sau a ennui. "Restul este inginerie", spune Stuart. "Avem o istorie bună de depășire a problemelor de inginerie dacă aruncăm suficiente credințe în ea".
Deci, cum vom naviga viața noastră dezordonată, complicată, atât de departe de terenul familiar? Aceasta este una dintre cele mai mari mistere ale tuturor - și nu vom ști până nu ajungem acolo, privindu-ne pe planeta pe care o numim în prezent acasă.