۲۵ حقیقت شگفت‌انگیز درباره منظومه شمسی

منظومه شمسی ما شامل خورشید و هر چیزی است که به دور آن می‌چرخد؛ ازجمله هشت سیاره‌ای که همگی‌مان از دوران دبستان با آن‌ها آشنا شده‌ایم. اما سیاره‌های اصلی با وجود تنوع و جذابیت، صرفا بخشی از شگفتی‌های محله کیهانی ما محسوب می‌شوند. همسایگان سیاره زمین در فضا عبارت‌اند از دنباله‌دارها، سیارک‌ها، سیاره‌های کوتوله، قمرهای اسرارآمیز و مجموعه‌ای از پدیده‌های چنان عجیب و بیگانه که توضیحشان به راحتی امکان‌پذیر نیست.

از یخفشان‌های جذاب در سیاره کوتوله پلوتون و دره‌ی ژرف و پهناور هم‌اندازه با ایالات متحده در سیاره سرخ تا احتمال وجود جهانی غول‌پیکر و کشف‌نشده، معروف به سیاره نهم در محدوده‌ی فراتر از نپتون، فضای پیرامون زمین مملو از شگفتی است. برای آشنایی با برخی از عجیب‌ترین حقایق درباره منظومه خورشیدی، با زومیت همراه باشید.

فضاپیمای وویجر ۱ ناسا در سال ۱۹۷۷ ماموریتش را آغاز کرد و بیش از سه دهه بعد در سال ۲۰۱۲ به اولین جسم انسان‌ساختی تبدیل شد که با گذر از هلیوپاز یا مرز هلیوسفر، به فضای میان‌ستاره‌ای وارد می‌شود. هلیوپاز یا هورسپهر محدوده‌ای است که میدان‌های مغناطیسی و بخش عمده‌ی ذرات منتشرشده از خورشید در آن ناپدید می‌شوند.

بااین‌حال به‌نقل از ناسا، «اگر منظومه شمسی‌مان را به‌عنوان خورشید و هرچیزی که در درجه‌ی اول به دور آن می‌چرخد، تعریف کنیم، وویجر ۱ همچنان در محدوده‌ی [تحت سلطه‌‌ی] خورشید باقی خواهد ماند تا آنکه در ۱۴ هزار تا ۲۸ هزار سال آینده، از ابر اورت خارج شود.»

بسته به اینکه محاسبات را چقدر دقیق انجام دهید و چگونه دست به چینش بزنید، تمام سیاره‌های منظومه شمسی می‌توانند بین زمین و ماه جا بگیرند. فاصله‌ی زمین و ماه مانند قطر هرکدام از آن‌ها متغیر است. سیاره‌ی ما و قمر آن در استوای خود پهن‌تر هستند؛ درنتیجه زحل یا مشتری یا هردو باید قدری به طرفین کج شوند تا بین آن‌ها جا بگیرند. بااین‌حال اگر سیاره‌ها را از قطب تا قطب در یک ردیف قرار دهید، به سختی بین ما و تنها هم‌نشین فضایی ما جا می‌شوند و با حلقه‌ها و حجم عظیم گازی خود، آسمان را مسدود می‌کنند.

ماه دورترین جسمی است که انسان‌ها تاکنون به آن سفر کرده‌اند و بسته به اینکه چگونه در مورد آن فکر کنید، هم به‌طرز شگفت‌انگیز دور و هم به‌طرز باورنکردنی نزدیک است. هشت سیاره‌ی عظیم منظومه شمسی می‌توانند در فضای بین ما و ماه قرار بگیرند و بااین‌حال، فاصله‌ی زمین تا خورشید بیش از ۳۹۰ برابر فاصله‌ی زمین تا ماه است.

دانشمندان از فاصله‌ی تقریبی زمین تا خورشید که با عنوان یک واحد نجومی یا AU شناخته می‌شود، برای مقایسه‌ی فواصل درون منظومه شمسی استفاده می‌کنند. مشتری تقریبا ۵٫۲ واحد نجومی از خورشید دور است و نپتون ۳۰٫۰۷ واحد نجومی یا تقریبا ۳۰ برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید، از ستاره‌ی منظومه‌ی ما فاصله دارد.

اورانوس در مدل‌های منظومه شمسی، معمولا به‌عنوان توپی آبی و فاقد ویژگی خاص ظاهر می‌شود؛ اما این غول گازی واقع در محدوده‌ی بیرونی منظومه شمسی از نگاه نزدیک جهانی بسیار عجیب است. اول از همه، هفتمین سیاره منظومه شمسی انحراف محوری بسیار شدید ۹۷٫۷۷ درجه را دارد؛ بدین معنی که از پهلو می‌چرخد و مانند توپی غلتان، مدارش به دور خورشید را تکمیل می‌کند. محتمل‌ترین توضیح برای جهت‌گیری غیرعادی این سیاره، وقوع برخوردی فاجعه‌بار با جسمی دیگر در گذشته‌ی دور است.

کج‌شدن اورانوس موجب شده است که ناسا غیرعادی‌ترین فصل‌ها در منظومه شمسی را در این سیاره شاهد باشد. تقریبا در یک‌چهارم از هر سال اورانوسی (معادل ۲۱ سال زمینی)، خورشید به‌طور مستقیم روی قطب شمال یا جنوب سیاره می‌تابد؛ این وضعیت بدان معنا است که نیمی از اورانوس به مدت بیش از دو دهه‌ی زمینی، اصلا خورشید را نمی‌بیند.

دانشمندان این فصول نامعتدل در اورانوس را زیر نظر داشتند و پیش‌بینی می‌کردند که در لحظه‌ی اعتدال سال ۲۰۰۷، شاهد آب‌وهوایی غیرعادی در این سیاره باشند. اما هفت سال بعد بود که در اتمسفر اورانوس، طوفان‌های سهمگین پیش‌بینی‌نشده به‌وجود آمد و این سیاره به معمایی بزرگ‌تر از همیشه تبدیل شد.

آیو، قمر مشتری درمقایسه با قمر بی‌سروصدای زمین ممکن است جهانی غافلگیرکننده به‌نظر آید. این قمر گالیله‌ای که اندکی از ماه زمین کوچک‌تر است، صدها آتشفشان دارد و فعال‌ترین قمر در منظومه شمسی محسوب می‌شود. آیو انبوه دود گوگرد را تا ارتفاع ۳۰۰ کیلومتری به درون جو خود می‌فرستد. به‌نقل از ناسا، آتشفشان‌های آیو در هر ثانیه یک تن گاز و ذرات را در فضای نزدیک مشتری منتشر می‌کنند.

ماهیت فورانی آیو ناشی از نیروهای عظیمی است که این قمر در معرضشان قرار دارد. آیو درون چاه گرانشی و میدان مغناطیسی مشتری به دام افتاده است و با دور شدن از سیاره و نزدیک‌شدن به آن، تشنج و آرامش مداوم را درون خود تجربه می‌کند و انرژی کافی برای فعالیت‌های آتشفشانی را به‌دست می‌آورد.

دانشمندان هنوز در تلاش‌اند تا دریابند که گرما چگونه درون آیو پخش می‌شود. بااین‌حال، پیش‌بینی محل وجود آتشفشان‌ها صرفا با استفاده از مدل‌های علمی دشوار است.

هرچند مریخ اکنون آرام به‌نظر می‌رسد، آتشفشان‌های غول‌پیکر زمانی روی سطح این سیاره حکمرانی می‌کردند. از جمله‌ی این آتشفشان‌ها می‌توان به کوه المپوس، بزرگ‌ترین آتشفشان کشف‌شده در منظومه شمسی اشاره کرد. المپوس با عرض ۶۰۲ کیلومتر، از نظر اندازه می‌تواند با ایالت آریزونای آمریکا قابل قیاس باشد. ارتفاع این آتشفشان نیز ۲۵ کیلومتر یا سه برابر اورست، بلندترین کوه روی زمین است. به‌نقل از ناسا، المپوس از نظر حجم، صد برابر بزرگ‌تر از ماونا لوا، بزرگ‌ترین آتشفشان روی زمین در هاوایی است.

دانشمندان گمان می‌کنند که به دلیل گرانش ضعیف مریخ در مقایسه با زمین، آتشفشان‌ها می‌توانند به چنین اندازه‌های عظیمی روی مریخ برسند. علاوه‌براین، درحالی‌که پوسته‌ی زمین به‌طور دائم حرکت می‌کند، پوسته‌ی مریخ براساس باور برخی پژوهشگران احتمالا ساکن است. اگر سطح مریخ حرکت نکند، یک آتشفشان می‌تواند برای مدت طولانی‌تری در یک نقطه ایجاد شود.

سامانه‌ی عظیم دره‌های مریخی که با نام دره مارینر شناخته می‌شود، با طول ۴هزار کیلومتر بیش از ۱۰ برابر بزرگ‌تر از گرند کنیون زمین است. دره مارینر از چشم فضاپیماهای مریخی اولیه که برفراز سایر بخش‌های سیاره پرواز کردند، دور ماند و درنهایت به‌وسیله‌ی کاوشگر مارینر ۹ در سال ۱۹۷۱ شناسایی شد. اگر دره مارینر روی زمین قرار گیرد، می‌تواند از ساحل شرقی تا ساحل غربی آمریکا امتداد یابد.

فقدان تکتونیک صفحه‌ای فعال در مریخ، تشخیص چگونگی تشکیل دره مارینر را دشوار می‌کند. برخی از دانشمندان فکر می‌کنند که زنجیره‌ای از آتشفشان‌ها در طرف دیگر سیاره، معروف به فلات تارسیس که شامل کوه المپوس نیز می‌شود، به نوعی پوسته را از طرف مقابل مریخ خم کرده است. آن نیروی ویرانگر شکاف‌هایی را در پوسته به‌وجود آورد، مقادیر زیادی آب زیرسطحی را برای حفر سنگ‌ها ظاهر کرد و یخچال‌هایی را شکل داد که مسیرهایی جدید به درون سامانه‌ی دره گشودند.

زهره سیاره‌ای جهنمی با محیطی دارای دما و فشار بالا روی سطح خود است. دومین سیاره منظومه شمسی بسیار خشک و چنان داغ است که سرب را ذوب می‌کند و احتمالا هرگز محیطی مساعد برای پشتیبانی از حیات نداشته است. وقتی فضاپیماهای به‌شدت محافظت‌شده‌ی ونرا از اتحاد جماهیر شوروی در دهه‌ی ۱۹۷۰ روی زهره فرود آمدند، هرکدام پیش از آنکه ذوب یا خرد شوند، فقط چند دقیقه یا حداکثر چند ساعت دوام آوردند.

بااین‌حال، دوقلوی جهنمی زمین، فراتر از سطح خود محیطی به مراتب عجیب‌تر دارد. دانشمندان دریافته‌اند که بادهای جو فوقانی زهره، ۵۰ برابر سریع‌تر از چرخش سیاره می‌وزند. فضاپیمای اروپایی ونوس اکسپرس که بین سال‌های ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۴ به دور زهره می‌چرخید، بادها را در دوره‌های طولانی ردیابی و تغییرات دوره‌ای را شناسایی کرد. این کاوشگر همچنین نشان داد که بادهای قدرتمند ظاهرا با گذشت زمان قوی‌تر می‌شوند.

مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۰ به وجود فسفین که نشانه‌ی احتمالی پوسیدگی مواد بیولوژیکی است، در ابرهای زهره اشاره کرد. این مطالعه درابتدا برخی اخترزیست‌شناسان را به وجد آورد؛ اما پژوهش‌های تکمیلی، احتمال وجود حیات در جو خشک و بادخیز ناهید را قاطعانه رد کردند.

زمانی آب به‌عنوان ماده‌ای کمیاب در فضا در نظر گرفته می‌شد؛ اما حقیقت این است که یخ‌آب در سرتاسر منظومه شمسی وجود دارد و عنصر تشکیل‌دهنده‌ی مشترک دنباله‌دارها و سیارک‌ها محسوب می‌شود.

آب را می‌توان به صورت یخ در دهانه‌های همیشه سایه‌دار عطارد و ماه پیدا کرد. بااین‌حال نمی‌دانیم آیا آب به اندازه‌ی کافی برای پشتیبانی از سکونتگاه‌های انسانی احتمالی در آن مکان‌ها وجود دارد یا خیر. همچنین مریخ در قطب‌های خود دارای یخ است. حتی در اجرام کوچک‌تر منظومه شمسی، مانند انسلادوس، قمر زحل و سیاره کوتوله سرس نیز یخ یافت می‌شود.

دانشمندان ناسا بر این باورند که اروپا، قمر مشتری محتمل‌ترین کاندیدای شناخته‌شده برای پشتیبانی از حیات فرازمینی است؛ زیرا برخلاف تمام انتظارات، احتمالا آب مایع در زیر سطح ترک‌خورده و یخ‌زده‌ی آن جریان دارد. اروپا که بسیار کوچک‌تر از زمین است، احتمالا اقیانوس عمیقی دارد که به باور پژوهشگران، دو برابر بیشتر از مجموع تمام اقیانوس‌های زمین، حاوی آب است.

بااین‌حال می‌دانیم که تمام یخ‌ها یکسان نیستند. برای مثال، بررسی نزدیک دنباله‌دار ۶۷پی/چوریوموف-گراسیمنکو به‌وسیله‌ی فضاپیمای روزتای آژانس فضایی اروپا، نوع متفاوتی از یخ‌آب را نسبت به یخ موجود روی زمین نشان داد.

ما بیش از ۶۰ سال است که درحال کاوش فضا هستیم و آن‌قدر خوش‌شانس بوده‌ایم که تصاویر نمای نزدیک از ده‌ها جرم آسمانی به‌دست آوریم. از همه مهم‌تر، ما به تمام سیاره‌های منظومه شمسی شامل عطارد، زهره، مریخ، مشتری، زحل، اورانوس و نپتون و همچنین دو سیاره کوتوله پلوتون و سرس، فضاپیما فرستاده‌ایم.

بخش اعظم پروازهای نزدیک از کنار سیاره‌ها به وسیله‌ی دوقلوهای وویجر ناسا انجام شد که بیش از چهار دهه پیش، زمین را ترک کردند و تا به امروز درحال انتقال داده از فضای میان‌ستاره‌ای هستند. وویجرها درجریان سفر طولانی خود، به‌لطف هم‌ترازی نادر سیاره‌های بیرونی با تمام آن‌ها ملاقات کردند.

دانشمندان تاکنون شواهدی از حیات در سایر نقاط منظومه شمسی پیدا نکرده‌اند؛ اما همان‌طور که در مورد میکروب‌های شدیددوست ساکن در محیط‌های نامساعد زمین، مانند چاه‌های گرمابی در کف اقیانوس‌ها یا محیط‌های یخ‌زده بیشتر می‌آموزند، فرصت‌های بیشتری برای یافتن حیات بیگانه در سیاره‌های دیگر به‌دست می‌آورند.

درحال‌حاضر وجود حیات میکروبی در مریخ به اندازه‌ای محتمل در نظر گرفته می‌شود که دانشمندان اقدامات احتیاطی ویژه‌ای را برای پاکسازی فضاپیماهای عازم این سیاره انجام می‌دهند. ناسا تصمیم گرفت فضاپیمای گالیله را با مشتری برخورد دهد تا از خطر آلوده‌سازی اقیانوس‌های احتمالا سکونت‌پذیر اروپا اجتناب کند.

به استثنای سیاره کوتوله پلوتون، عطارد درحال‌حاضر کوچک‌ترین سیاره منظومه شمسی و پرچگال‌ترین سیاره بعد از زمین محسوب می‌شود. بااین‌حال، درونی‌ترین سیاره‌ی محله‌ی خورشیدی ما به مراتب درحال کوچک‌ترشدن و متراکم‌‌ترشدن است.

برای سال‌های متمادی، دانشمندان بر این باور بودند که زمین تنها سیاره‌ی فعال از نظر تکتونیکی در منظومه شمسی است. اما بعد از آنکه فضاپیمای مسنجر ناسا، با انجام نخستین ماموریت مداری در عطارد، از کل سیاره با وضوح بالا نقشه‌برداری کرد و نگاهی به عواض سطحی آن انداخت، این باور تغییر کرد.

در سال ۲۰۱۶، داده‌های مسنجر عوارض پرتگاه‌مانندی را نشان داد که با عنوان پرتگاه‌های گسل شناخته می‌شوند. از آنجایی که این پرتگاه‌های گسل نسبتا کوچک هستند، دانشمندان اطمینان دارند که زمان زیادی از تشکیل آن‌ها نمی‌گذرد و عطارد، ۴٫۵ میلیارد سال پس از تشکیل منظومه شمسی، همچنان درحال انقباض است.

پلوتون جهانی کوچک در لبه‌ی منظومه شمسی است؛ درنتیجه دانشمندان تصور می‌کردند که این سیاره کوتوله محیطی کاملا یکنواخت و مملو از دهانه خواهد داشت. اما این باور در سال ۲۰۱۵ دستخوش تغییر شد. در آن سال، فضاپیمای نیوهورایزنز ناسا از کنار پلوتون پرواز کرد و با ارسال تصاویری بی‌سابقه به زمین، نگاهمان به این جسم دوردست را برای همیشه متحول کرد.

در میان اکتشافات شگفت‌انگیز نیوهورایزنز، کوه‌هایی یخی با ارتفاع ۳۳۰۰ متر وجود داشت؛ یافته‌ای که نشان می‌دهد پلوتون باید دست‌کم از ۱۰۰ میلیون سال پیش از نظر زمین‌شناسی فعال بوده باشد. اما فعالیت زمین‌شناسی به انرژی نیاز دارد و منبع این انرژی در داخل پلوتون یک راز است. خورشید بسیار دورتر از آن است که بتواند گرمای کافی را برای فعالیت‌های زمین‌شناسی تولید کند و هیچ سیاره‌ی بزرگی نیز در نزدیکی پلوتون وجود ندارد که بتواند چنین اختلالی را با گرانش به‌وجود آورد.

جو رصدشده‌ی پلوتون تمام پیش‌بینی‌ها را بی‌اعتبار کرد. دانشمندان مشاهده کردند که جو مه‌مانند و غیرمنتظره‌ی این سیاره کوتوله تا ۱۶۰۰ کیلومتری گسترش یافته است و فراتر از جو زمین، از سطح دور می‌شود. وقتی داده‌های ماموریت نیوهورایزنز ناسا دریافت شد، دانشمندان دست به تجزیه‌وتحلیل مه زدند و شگفتی‌هایی را نیز در آنجا کشف کردند.

دانشمندان تقریبا ۲۰ لایه را در جو پلوتون پیدا کردند که هم سردتر و هم فشرده‌تر از حد انتظار هستند. این ویژگی بر محاسبات مربوط به سرعت ازدست‌رفتن جو غنی از نیتروژن پلوتون در فضا تاثیر می‌گذارد. تیم نیوهورایزنز دریافت که در هر ساعت بالغ بر هزاران کیلوگرم گاز نیتروژن از سیاره کوتوله می‌گریزد؛ اما پلوتون به نوعی می‌تواند به‌طور مداوم نیتروژن ازدست‌ٰرفته را دوباره تامین کند. بازیابی این گاز احتمالا بیشتر از طریق فعالیت‌های زمین‌شناسی انجام می‌شود.

از زمان اختراع تلسکوپ‌ها در قرن ۱۷، ما از وجود حلقه در اطراف زحل اطلاع داریم؛ اما برای آشکارکردن حلقه‌های بیشتر، به فضاپیماها و تلسکوپ‌های قدرتمند ساخته‌شده در ۵۰ سال گذشته نیاز داشتیم. اکنون می‌دانیم که تمام سیاره‌های بیرونی منظومه شمسی شامل مشتری، زحل، اورانوس و نپتون، دارای سامانه‌ی حلقه هستند.

بااین‌حال، حلقه‌ها از سیاره‌ای به سیاره‌ی دیگر متفاوت هستند: حلقه‌ی تماشایی زحل که بخشی از آن از یخ‌آب درخشان و بازتابنده ساخته شده است، در هیچ کجای دیگر نظیر ندارد. در مقابل، حلقه‌های غول‌های دیگر احتمالا از ذرات سنگی و غبار ساخته شده است.

حلقه‌ها همچنین محدود به سیاره‌ها نیستند. برای مثال، در سال ۲۰۱۴ ستاره‌شناسان حلقه‌هایی را در اطراف سیارک چاریکلو کشف کردند.

مشتری علاوه‌بر آنکه بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی است، از بزرگ‌ترین طوفان محله‌ی خورشیدی نیز میزبانی می‌کند. این طوفان قرمز که با عنوان لکه بزرگ سرخ شناخته می‌شود، از قرن ۱۷ در تلسکوپ‌ها مشاهده و با ابزارهای مدرنی مانند کاوشگر جونو ناسا مورد مطالعه قرار گرفته است. این فضاپیما به‌تازگی شواهدی ارائه داده که نشان می‌دهد ارتفاع طوفان بزرگ مشتری صدها کیلومتر است و احتمالا با بادهایی از هزاران کیلومتر پایین‌تر نیز تغذیه می‌شود. این طوفان برای قرن‌ها معمایی پیچیده بوده؛ اما در دهه‌های اخیر رازی دیگر آشکار شده: لکه‌ی سرخ بزرگ درحال کوچک‌شدن است.

در سال ۲۰۱۴، طوفان بزرگ مشتری فقط ۱۶٬۵۰۰ کیلومتر عرض داشت که تقریبا نیمی از اندازه‌ی تاریخی آن بود. این کوچک‌شدگی تحت نظارت تلسکوپ‌های حرفه‌ای و همچنین اخترشناسان آماتور قرار دارد. آماتورها اغلب می‌توانند اندازه‌گیری‌های مداوم‌تری از مشتری انجام دهند؛ زیرا زمان رصد در تلسکوپ‌های بزرگ‌تر و حرفه‌ای محدود است و اغلب بین اجرام مختلف تقسیم می‌شود.

دنباله‌دارها در گذشته در قلمرو فعالیت اخترشناسان آماتوری قرار داشتند که شب به شب آسمان را با تلسکوپ خود کاوش می‌کردند. هرچند برخی از رصدخانه‌های حرفه‌ای نیز درحین رصد دنباله‌دارها به اکتشافاتی دست یافتند، وضعیت کاوش‌ها در این زمینه با پرتاب رصدخانه خورشیدی و هورسپهری (سوهو) در سال ۱۹۹۵ شروع به تغییر کرد.

از آن زمان، سوهو بیش از ۲۴۰۰ دنباله‌دار را پیدا کرده است. این حجم از کشف دنباله‌دارها برای کاوشگری که صرفا خورشید را رصد می‌کند، ماموریت جانبی بسیار پرباری بوده است. نام مستعار این دنباله‌دارها، «سانگِریزر» یا «خورشیدگذر» است. بسیاری از اخترشناسان آماتور با شناسایی دنباله‌دارها در تصاویر خام سوهو، همچنان به یافتن این اجرام کمک می‌کنند. یکی از مشهورترین مشاهدات سوهو زمانی بود که فروپاشی دنباله‌دار درخشان آیسون را در سال ۲۰۱۳ رصد کرد.

در ژانویه ۲۰۱۵، کنستانتین باتیگین و مایک براون، اخترشناسان موسسه فناوری کالیفرنیا‌ (کلتک)، با اتکا به محاسبات و شبیه‌سازی‌های ریاضی اعلام کردند که احتمال دارد سیاره‌ای غول‌پیکر بسیار فراتر از نپتون پنهان شده باشد. اکنون چندین تیم درحال جستجوی این «سیاره نهم» فرضی هستند و پژوهش‌ها نشان می‌دهد که امکان کشف آن تا یک دهه‌ی آینده وجود دارد.

سیاره نهم در صورتی که وجود داشته باشد، می‌تواند به توضیح حرکات برخی از اجرام در کمربند کویپر (مجموعه‌ای یخی از اجرام فراتر از مدار نپتون) کمک کند. براون قبلا چندین جرم بزرگ را در آن منطقه کشف کرده است که در برخی موارد، از نظر اندازه رقیب پلوتون بودند. در واقع اکتشافات او کاتالیزور تغییر وضعیت پلوتون از سیاره به سیاره کوتوله در سال ۲۰۰۶ بود.

اما برخی دانشمندان نظریه‌ای دیگر را دنبال می‌کنند؛ اینکه «سیاره نهم» در واقع ممکن است سیاه‌چاله‌ای به اندازه‌ی گریپ‌فورت باشد که فضا را دقیقا مانند سیاره‌ای غول‌پیکر خم می‌کند. بااین‌حال تیمی دیگر پیشنهاد می‌کند که حرکات عجیب‌وغریب ساکنان دوردست کمربند کویپر احتمالا تاثیر جمعی چندین جرم کوچک است؛ نه سیاره یا سیاه‌چاله‌ای کشف‌نشده.

نپتون، بیرونی‌ترین سیاره منظومه شمسی، نسبت به زمین ۳۰ برابر از خورشید دورتر است و به همان اندازه نور و گرمای کمتری دریافت می‌کند. بااین‌حال، نپتون گرمای بسیار بیشتری نسبت به آنچه به‌دست می‌آورد، از خود ساطع می‌کند و درمقایسه با اورانوس، سیاره‌ی همسایه‌اش جوی بسیار فعال‌تر دارد. اورانوس به خورشید نزدیک‌تر است و در عین‌حال تقریبا به اندازه‌ی نپتون گرما ساطع می‌کند. دانشمندان هنوز علت این مسئله را نمی‌دانند.

باد در نپتون می‌تواند تا سرعت ۲۴۰۰ کیلومتر بر ساعت بوزد. آیا این حجم از انرژی، از خورشید، هسته‌ی سیاره یا انقباض گرانشی می‌آید؟ پژوهشگران درحال تلاش برای یافتن پاسخ این معما هستند.

زمین دارای چندین نوار به‌دام‌افتاده‌ی مغناطیسی از ذرات باردار بسیار پرانرژی در اطراف خود است که به افتخار کاشف آن‌ها، کمربندهای وان آلن نامیده می‌شوند. هرچند ما از سپیده‌دم عصر فضا درباره‌ی این کمربندها می‌دانیم، کاوشگرهای وان آلن که در سال ۲۰۱۲ پرتاب شدند، بهترین تصویر ممکن از آن‌ها را ارائه کردند و در این مسیر، از شگفتی‌های زیادی پرده برداشتند.

اکنون می‌دانیم که کمربندها براساس فعالیت خورشید منبسط و منقبض می‌شوند. گاهی‌اوقات کمربندها بسیار متمایز از یکدیگر هستند و در دیگر مواقع، به صورت یک واحد بزرگ متورم می‌شوند. یک کمربند تابشی اضافی، فراتر از دو مورد شناخته‌شده در سال ۲۰۱۳ شناسایی شد. درک این کمربندها به دانشمندان کمک می‌کند تا پیش‌بینی‌های بهتری در مورد آب‌وهوای فضا یا طوفان‌های خورشیدی داشته باشند.

یکی از عجیب‌ترین قمرهای بیرونی منظومه شمسی، میراندا است. این قمر مرموز اورانوس فقط یک‌بار در سال ۱۹۸۶ رصد شد؛ وقتی وویجر ۲ حین گشت‌وگذار خود در منظومه شمسی، نگاهی اجمالی به آن انداخت. میراندا میزبان یال‌های تیز، دهانه‌ها و دیگر گسستگی‌های بزرگی روی سطح خود است که معمولا نتیجه‌ی فعالیت آتشفشانی هستند. فعالیت تکتونیکی می‌تواند موجب شکل‌گیری چنین سطحی شود؛ اما میراندا بسیار کوچک‌تر از آن است که بتواند این نوع گرما را به تنهایی تولید کند.

پژوهشگران بر این باورند که کشش گرانشی اورانوس می‌تواند موجب ایجاد فشار لازم برای گرم‌کردن، زیر و رو کردن و تغییر شکل سطح میراندا شده باشد. اما برای کسب اطمینان، باید فضاپیمای دیگری را برای بررسی نیم‌کره‌ی شمالی دیده‌نشده‌ی قمر ارسال کنیم.

یاپتوس، قمر زحل نیم‌کره‌ای بسیار تاریک دارد که همیشه پشت به سیاره است و نیم‌کره‌ای بسیار روشن دارد که همواره رو به زحل است. درخشش اغلب سیارک‌ها، قمرها و سیاره‌ها در سرتاسر سطوحشان نسبتا یکنواخت است؛ اما یاپتوس گاهی‌اوقات آن‌قدر شدید می‌درخشد که در قرن ۱۷ با تلسکوپ جووانی کاسینی رصد شد و سپس وقتی به جهت دیگر می‌چرخد، تا حد زیادی کم‌نور می‌شود.

پژوهش‌های کنونی نشان می‌دهد که یاپتوس که با نام زحل ۸ نیز شناخته می‌شود، بیشتر از یخ‌آب ساخته شده است. براساس فرض دانشمندان، وقتی سمت تاریک‌تر قمر رو به خورشید است، یخ‌آب از آن ناحیه تصعید می‌شود و سنگ‌های تیره‌تر را به جا می‌گذارد. از آنجایی که مواد تیره بیش از یخ درخشان و بازتابنده گرم می‌شوند، این فرایند ممکن است حلقه‌ی بازخوردی مثبت ایجاد کرده باشد؛ بدین صورت که وقتی قسمت تیره‌تر و گرم‌تر قمر، یخ خود را از دست می‌دهد، در زمان‌های قرارگیری رو به خورشید، راحت‌تر گرم می‌شود و ازدست‌رفتن یخ بیشتر را تسریع می‌کند.

یکی دیگر از قمرهای عجیب منظومه شمسی، تیتان، قمر زحل است. تیتان از «چرخه‌ای مایع» که مواد را بین جو و سطح حرکت می‌دهد، میزبانی می‌کند. این گردش مواد ظاهرا به چرخه‌ی آب روی زمین بسیار شباهت دارد؛ اما دریاچه‌های عظیم تیتان با متان و اتان، احتمالا روی لایه‌ای از آب پر شده‌اند.

پژوهشگران امیدوارند که پیش از طراحی یک زیردریایی که بتواند یک روز اعماق اسرارآمیز تیتان را کاوش کند، با استفاده از داده‌های ماموریت بین‌المللی کاسینی، از برخی از رازهای این قمر پرده بردارند.

آلی‌ها مولکول‌های پیچیده‌ی مبتنی بر کربن هستند که در موجودات زنده یافت می‌شوند؛ اما فرایندهای غیرزیستی نیز می‌توانند سازنده‌ی آن‌ها باشند. مولکول‌های آلی هرچند در زمین رایج هستند، می‌توانند به‌طور غیرمنتظره در بسیاری از دیگر مکان‌های منظومه شمسی نیز یافت شوند. به‌عنوان مثال، دانشمندان مواد آلی را در سطح دنباله‌دار ۶۷پی کشف کرده‌اند. این فرضیه که مولکول‌های آلی برای آغاز حیات روی زمین احتمالا از فضا به سطح سیاره‌ی ما آورده شده‌اند، با کشف این مولکول‌ها در دنباله‌دار پی۶۷ تقویت شد.

مواد آلی در سطح عطارد، تیتان، قمر زحل (که رنگ نارنجی را به این قمر داده‌اند) و مریخ نیز یافت شده‌اند.

نیم‌کره‌ی شمالی زحل دارای طوفان شش‌وجهی شدیدی معروف به «شش‌ضلعی» است. این شش‌ضلعی که یک طوفان چندلایه‌ی سر به فلک کشیده است، برای چندین دهه و شاید حتی صدها سال وجود داشته است.

طوفان عجیب زحل در دهه‌ی ۱۹۸۰ کشف شد؛ اما تا وقتی فضاپیمای کاسینی بین سال‌های ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۷ به پرواز درنیامده بود، به سختی می‌شد آن را رصد کرد. تصاویر و داده‌های کاسینی نشان داد که طوفان شش‌ضلعی ۳۰۰ کیلومتر ارتفاع و ۳۲هزار کیلومتر عرض دارد و از هوایی درحال حرکت با سرعت ۳۲۰ کیلومتر بر ساعت تشکیل شده است.

درحالی‌که دمای سطح مرئی خورشید یا فتوسفر، ۵۵۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد است، دمای اتمسفر فوقانی یا کرونا (تاج خورشیدی) به میلیون‌ها درجه می‌رسد. این اختلاف دمای بسیار شدید یکی از اسرار بزرگ ستاره‌ی منظومه ما محسوب می‌شود.

بااین‌حال، ناسا چندین فضاپیمای رصدگر خورشید در ناوگان کاوشگران خود دارد و آن‌ها برخی فرضیات برای چگونگی تولید گرما در خورشید دارند. یکی از این ایده‌ها، «بمب‌های حرارتی» است که وقتی میدان‌های مغناطیسی در کرونا هم‌راستا می‌شوند، به‌وجود می‌آیند. فرضیه‌ی دیگر مربوط به زمانی است که امواج پلاسما از سطح خورشید به سمت کرونا حرکت می‌کنند.

با داده‌های جدید کاوشگر پارکر که به نزدیک‌ترین جسم انسان‌ساخت به خورشید تبدیل شده است، بیش از هر زمان دیگر به کشف اسرار قلب منظومه شمسی نزدیک شده‌ایم.