211service.com
Pusslet om astronomis oförklarliga anomalier
I slutet av 1800-talet upptäckte astronomer att Merkurius perihelium (dess närmaste punkt mot solen under sin omloppsbana) långsamt utvecklades på ett sätt som inte kunde förklaras av newtonsk fysik. Avvikelsen var liten, så liten att de flesta trodde att en enkel förklaring snart skulle hittas. Det visade sig naturligtvis att Merkurius bana var en ledtråd till existensen av ett helt nytt fysikbegrepp, kallat generell relativitetsteori, som i grunden förändrade vår förståelse av universum.
Om det finns en lektion där, är det att uppmärksamma små anomalier.
Det är därför en lista utarbetad av John Anderson vid Jet Propulsion Laboratory i Kalifornien och Michael Nieto vid Los Alamos National Laboratory i New Mexico ger intressant läsning. De två forskarna har sammanställt detaljer om fyra oförklarade anomalier som astronomer för närvarande kliar sig i huvudet över (jag har lagt till en femte). Låt oss ta en titt.
1. Först ut är förbi-avvikelsen, som vi har diskuterat på arxivbloggen här , här , och här . Detta är upptäckten att rymdfarkoster som flyger förbi jorden upplever en liten men betydande förändring i accelerationen, en effekt som har studerats i detalj av Anderson och visat sig vara verklig snarare än en artefakt av något slag.
2. Nästa är den långsamma men säkra ökningen av längden på den astronomiska enheten (AU), en måttenhet som är ungefär lika med medelavståndet från jorden till solen. Detta har beräknats till 149 597 870 700 meter, plus eller minus tre meter, och det är den överlägset mest exakt bestämda konstanten inom astronomi, data som kommer från avståndsmätningar mellan jorden och olika Mars-omloppsbanor och landare från 1976 till idag. Dessa data indikerar dock att AU ökar med cirka 15 centimeter per år.
En förklaring är att solens massa ökar (det finns ett matematiskt samband som kopplar AU till solens massa). Faktum är att solens massa borde minska på grund av massförlust till solstrålning och solvinden. För att förklara ökningen av AU måste solen öka sin massa med 10^18 kg per år. Det motsvarar att svälja en stor planetarisk måne eller cirka 40 000 kometer per år. Det hade vi säkert märkt.
3. Sedan finns det Pioneer-anomali, den lilla men stadiga avmattningen av Pioneer-rymdfarkosterna när de rör sig ut ur solsystemet. Ingen har på ett tillfredsställande sätt kunnat förklara vad som drar dem tillbaka, även om det är där har inte saknats på försök .
4. Slutligen pekar Anderson och Nieto på ökningen av excentriciteten för månens omloppsbana, mätt med laseravståndsmätningar mellan 1970 och 2008. Dessa data visar att månens apogeum och perigeum har ökat i avstånd med cirka 3,5 millimeter per år.
5. Anderson och Nieto kunde lägga till ett femte pussel till sin lista: det senaste anomalier uppmätta i Saturnus bana .
Lägger det ihop till bevis för ny fysik, eller bara en dålig tillämpning av den fysik vi kan? Oavsett svaret är dessa problem värda att titta på.
Ref: arxiv.org/abs/0907.2469 : Astrometriska anomalier i solsystemet