Сатурн - Властелин Колец
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Сатурн
Спутники
Основные спутники
Страница: Спутники Сатурна, Кассини и Сатурн, Обзор лун Сатурна (Part #1, Part #2, Part #3), Тайны Мимаса;
Сатурн: Властелин Колец

Загадки лун Сатурна

НАЧАЛО ИССЛЕДОВАНИЙ: ЭНЦЕЛАД

ЧАСТЬ III

    За четыре года, проведенных на орбите Сатурна, зонд космического аппарата «Кассини» совершил сотни неожиданных открытий. С его помощью астрономы смогли рассмотреть систему колец шестой по удаленности от Солнца планеты и понять природу многих ее спутников. На одном из них ученые надеются найти признаки жизни.

    Другой спутник Сатурна. Энцелад. отличается своей слепящей белизной. Его отражательная способность - альбедо - приближается к ста процентам, и это самый высокий показатель среди всех космических тел Солнечной системы. Для сравнения: Луна отражает 11 процентов света, именно поэтому земные ночи столь темны. Плотность этого спутника Сатурна - 1.29 грамма на кубический сантиметр, а значит, она выше плотности воды. Судя по этим показателям, Энцелад в основном состоит из водяного льда - этакий «снежок», достигающий в поперечнике 500 километров, еще одна витающая в космосе мертвая глыба.
    На поверку глыба оказалась громокипящей. Энцелад - одно из самых геологически активных тел Солнечной системы. Ослепительно белый Энцелад залит льдом, как бескрайний каток. В северном полушарии равнину еще прорезают частые рытвины - следы Метеоритов. Но чем ближе к южному полюсу, тем тщательнее отполирован лед: кратеры затянуло, будто из спрятанного здесь шланга миллионы лет хлещет вода, мигом застывая и сглаживая неровности ландшафта.

    5 октября 2008, после пролета над Энцеладом всего в 25 километрах от его поверхности, аппарат Кассини получил эту невероятную мозаику. Кратеры и им подобные ландшафты очень редкое явление на этом представлении южной области, обращенного к Сатурну полушария Энцелада. вместо них поверхность изрезана разломами и горными хребтами - все это признаки активной геологической деятльности. Для областей, имеющих сине-зеленый оттенок, характерна зернистая структура, т.е. вся поверхность в этих местах покрыта большими ледяными глыбами. Часть разломов, названная "Тигровыми полосами" видна в нижней части обзора. по крайней мере восемь источников гейзеров на Энцеладе расположены либо рядом с этими образованиями, либо они сами являются источниками. На этом представлении Энцелада наиболее заметная "полоса" это Labtayt Sulci, приблизительно однокилометровая глубиной, отклоняющаяся к северу, пропасть, расположенная выше центра мозаики. Около вершины - большие горные хребты - Ebony и Cufa Dorsae.
    Эта ложно-цветовая мозаика составлена из 28 изображений, полученных узкоугольной камерой Кассини из семи орбитальных положений (по 4 изображения). В каждом случае четыре изображения, используя фильтры, чувствительные к УФ, видимому и ИК излучению, были объеденены, в целях создания мозаики. Мозаики - проекция, сосредоточенная в области 64,49° южной широты и 283,87 западной долготы, с масштабом 196 километров на пиксель. Оригинальные изображения имели разрешение от 180 метров до 288 метров на пиксель и были получены с расстояния от 30 000 - 48 000 км (Кассини удалялся от Энцелада).
ПРОЛЕТ ОКОЛО ЭНЦЕЛАДА

    И действительно, на фотографиях, полученных с «Кассини». который приблизился к Энцеладу на расстояние 175 километров, близ южного полюса отчетливо видны гейзеры. Фонтаны водяного пара и мгновенно замерзающих капель воды взмывают на высоту до 100 километров. Кристаллики льда, разогнавшись до скорости 1300 километров в час, просыпаются инеем на поверхность луны, стирая щербины древних кратеров. Или, поддавшись притяжению Сатурна, достигают ближайшего из его колец - кольца Е: каждую секунду с поверхности Энцелада уносится в космос до килограмма ледяной крупы, пополняющей диковинный «обруч» планеты-гиганта. Неслучайно и так высоко альбедо соседних спутников Сатурна: они находятся внутри кольца Е, там, где кружат бессчетные крупицы льда, усеивая поверхность этих лун «зеркальным веществом».
    Сам космический «лакировщик» окутан облаком ионизованных водяных паров - у него есть своя атмосфера. Это удивительно для такого крохотного тела, ведь его массы недостаточно, чтобы долго удерживать воздушную оболочку, пусть и очень разреженную. Очевидно, она постоянно пополняется газообразными веществами. «Водные вулканы», словно сердце человека, пульсируют, продлевают ей жизнь.
    «Гейзеры на крохотном Энцеладе - для нас полная неожиданность. Мы не можем пока в деталях понять механизм происходящего». - заявил сотрудник НАСА Торренс Джонсон. До сих пор было известно, что подобные источники имеются лишь на трех планетах Солнечной системы - на Земле, спутнике Юпитера Ио и спутнике Нептуна Тритоне. Присутствие гейзеров предполагает наличие воды, которая их питает. По всей видимости, подо льдом, покрывающем Энцелад, простирается незамерзающее море воды. На фотографиях, сделанных в окрестности южного полюса, хорошо видны зеленоватые «тигровые полосы» - параллельные разломы в толще льда, достигающие 130 километров в длину. Предположительно, из них под большим давлением вырываются струи разогретой воды. Возраст ледяного покрова в районе «тигровых полос» составляет от десяти до тысячи лет.
    В то, что на Энцеладе есть море, верится с трудом, ведь он находится в полутора миллиардах километров от Солнца и получает так мало тепла, что вся жидкая вода давно должна была заледенеть. Вероятно, недра спутника разогреваются под действием мощных приливных сил. Ведь, с одной стороны, его притягивает к себе Сатурн (расстояние между ними равно 238 тысячам километров), а с другой - соседние луны: Мимас, Тефия и Диона. Поразительно, что самый геологически активный спутник Сатурна получил очень меткое название. Его прототипом стал гигант Энцелад. который, по поверьям древних греков, разжигал огненную лаву вулкана Этна.
    В 1990-е годы космический зонд «Галилео» обнаружил на спутнике Юпитера Европе целый океан жидкой воды. Среди мертвой космической бездны Энцелад и Европа, на которых есть вода, могут стать оазисами жизни наподобие земных «черных курильщиков» - термальных источников, коими изобилует дно Мирового океана. Возможно, жизнь на нашей планете зародилась именно в районе этих подводных гейзеров: ее «семена», откуда бы они ни взялись, обрели здесь благодатную почву. Вокруг «черных курильщиков» сложилась уникальная биосистема, включающая и бактерии, и довольно сложные организмы - червей и креветок. Что, если подобный мирок отыщется и на Энцеладе?
    Планеты-гиганты - Сатурн и Юпитер - до сих пор излучают больше энергии, чем получают ее от Солнца, а следовательно, когда-то они были еще горячее. Моря и океаны, покрывавшие спутники этих планет, долгое время не замерзали. Эти небольшие луны были настоящими водными мирами, где могла зародиться или найти приют жизнь.

    Искривление магнитного поля вокруг Энцелада, замеченное "Кассини" и воссозданное при помощи компьютерной графики. Бортовые приборы аппарата позволяют замерять силу и направление магнитных полей Сатурна и его спутников.
ПРОЛЕТ ОКОЛО ЭНЦЕЛАДА

    В марте 2008 года «Кассини» вновь приблизился к Энцеладу. На сей раз их разделяли всего полсотни километров. Результаты этого сближения привели ученых в замешательство. Оказалось, что по своему химическому составу спутник Сатурна очень похож на комету. Час от часу не легче! Ведь принято считать, что кометы формировались на дальней окраине Солнечной системы, по ту сторону орбиты Нептуна. Может быть, Сатурн захватил пролетавшую мимо хвостатую странницу и, оставив бесприютные скитания, та прижилась в его семействе? Тут же слышатся возражения других астрономов. Многие из них считают, что ловцом комет (вернее, их губителем) был как раз сам Энцелад. За миллиарды лет эти блуждающие звезды не единожды разбивались об него, как лодки и корабли разбиваются о прибрежные скалы. Если верить этой теории, поверхность Энцелада усеяна осколками комет.
    В настоящее время ученые из НАСА и Европейского космического агентства строят планы новой экспедиции к Титану и Энцеладу. Она получила название «Тандем» (Tandem: Titan And Enceladus Mission). На поверхность Энцелада, в районе южного полюса, будут сброшены два или три стреловидных снаряда, которые, мчась со скоростью в несколько сотен метров в секунду, вонзятся в ледяной покров луны и пробурят его. Этот эксперимент должен прояснить причину геологической активности Энцелада. Предусмотрена также высадка зондов на Титане в районе метановых озер.
    Но самый оригинальный этап этой миссии - изучение атмосферы Титана и его поверхности с помощью воздушного шара. До сих пор аэростатный зонд использовался лишь для Венеры в 1985 году; приоритет принадлежит советским ученым. В общей сложности, проект «Тандем» обойдется в пять миллиардов евро и стартует он не ранее 2020 года. Быть может, тогда ученым удастся наконец найти следы жизни за пределами Земли, пусть и самые примитивные ее формы?

САТУРН: СЕМЕЙСТВО ЛУН

    Исследование Солнечной системы сегодня переживает такой же бурный период, как и география полтора-два столетия назад. Астрономы стремятся досконально изучить и описать тот небесный уголок, где находится родная нам часть света - Земля. Экспедиция «Кассини» к берегам Сатурна в чем-то сродни плаванию Джеймса Кука в Австралию или путешествию Александра Гумбольдта, фактически вторично открывшего Южную Америку. Вот и «Кассини». обнаруживший шестнадцать новых лун Сатурна, пополняет описательный раздел астрономии множеством новых фактов. Так, благодаря его стараниям ученые выяснили, что Феба, вращающаяся вокруг великана в обратном направлении, совсем не похожа на остальные его спутники. Радиус ее орбиты составляет в среднем 13 миллионов километров. Феба - самый крупный из «внешних» спутников Сатурна. В отличие от остальных лун, она имеет вытянутую траекторию движения, наклоненную под углом 30 градусов к экватору планеты.
    Поразителен ее химический состав. Судя по спектрограмме, Феба напоминает кометы или объекты из пояса Койпера - области, лежащей по ту сторону Нептуна. Здесь имеются железосодержащие минералы и органические соединения, различные глины и слюда, замерзшая вода и углекислота. Плотность спутника составляет 1,6 грамма на кубический сантиметр, в то время как у остальных лун этот показатель не превышает 1,3. Небесное тело с подобным химическим составом не могло возникнуть ни рядом с Сатурном, ни в ближнем поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Там для него слишком жарко.

    Два обзора поверхности Фебы составлены из снимков полученных в июне 2004. 24 кратера на поверхности луны получили пока временные названия. Кратеры названы по имени аргонавтов из греческой мифологии, искавших золотое руно. Самый большой кратер (в диаметре 100 км) назвали в честь Ясона (Jason). Феба - внешняя луна Сатурна и всего 220 километров в самой широкой части. Монтаж из двух мозаик, показывает отдельные изображения с очень высоким разрешением: 200 метров на пиксель сверху и 80 метров на пиксель снизу.
ПРОЛЕТ ОКОЛО ФЕБЫ

    Когда-то Феба подверглась мощной бомбардировке: на снимках с «Кассини» видны кратеры диаметром до полусотни километров - следы страшной катастрофы. Перепад высот на поверхности достигает шестнадцати километров, при том что диаметр этой луны составляет всего 220 километров. Траектории нескольких крохотных спутников Сатурна поразительно напоминают траекторию Фебы. Возможно, это осколки, отколовшиеся от нее после столкновения с каким-то крупным космическим телом.
    Другая луна, Гиперион, напоминающая неправильной формой обломок скалы размером 300 на 200 километров, тоже поражает своей плотностью. У нее этот показатель чересчур мал и составляет всего 60 процентов от плотности воды. Астрономов поражает сходство этого спутника с самой настоящей губкой, которую можно встретить в каждой ванной. В этом и заключается главное отличие Гипериона от всех других объектов Солнечной системы. Ученые предполагают, что он почти полностью состоит из водяного льда.
    Гиперион усеян бесчисленными воронками - следами от упавших метеоритов. Кратеры здесь не выветриваются, и потому поверхность луны испещрена мелкими отверстиями, словно перед нами и впрямь некая огромная губка. Даже на дне кратеров виднеются свежие рытвины.

    Это ошеломляющее ложно-цветовое представление Гипериона показывает нам четкие детали на поверхности этой странной луны. Различия в цвете некоторых областей на поверхности объясняется различиями в составе поверхностных материалов. Обзор получен при близком пролете космического аппарата Кассини 26 сентября 2005. В естественном цвете Гиперион имеет красноватый оттенок. На данном изображении красный цвет был заглушен, а другие цвета наоборот усилены, это было сделано для того, что бы изменения ландшафта поверхности гипериона были более контрастные и четкие. Такой вид Гипериона объясняется его очень малой плотностью.
ПРОЛЕТ ОКОЛО ГИПЕРИОНА

    В ноябре 2005 года зонд «Кассини» сблизился еще с одной луной - Реей. Это самый большой спутник Сатурна, не имеющий собственной атмосферы. Его диаметр превышает 1500 километров. Рея почти на три четверти состоит из водяного льда, окружающего каменное ядро. По-видимому, она пережила катастрофу, после которой одно из ее полушарий трансформировалось. Переднее полушарие (первое по ходу вращения) окрашено в светлые тона и усеяно кратерами, превышающими в поперечнике 40 километров. Второе полушарие заметно темнее. Оно покрыто сетью полос, напоминающих подтеки, и кратеры здесь не такие большие.

    Обзор Реи показывает два больших и древних ударных бассейна. Большой возраст этих образований объясняется большим количеством кратеров меньших размеров на их дне. Ландшафт, видимый на этом изображении, расположен на полушарии обратном Сатурну. Север спутника Рея наклонен на 30 градусов влево. Ложно-цветовое изображение было создано, комбинируя обзоры полученные в УФ, видимом зеленом и ИК свете узкоугольной камерой 23 декабря 2005, с расстояния в 341 000 км от Сатурна. Масштаб 2 километра на пиксель.
ПРОЛЕТ ОКОЛО РЕИ

    Еще один спутник Сатурна, Япет, диаметр которого равен 1440 километрам, также разделен на две половины - светлую и темную. Возможно, передняя сторона Япета покрыта пылью, занесенной сюда с Фебы. Практически ровно посредине спутника, всего в нескольких градусах от экватора и параллельно ему, протянулся странный нарост, ширина которого у основания достигает 70 километров. Некоторые вершины вздымаются ввысь на 20 километров. На данный момент у астрономов имеется две гипотезы: либо это горная цепь, точнее, самые настоящие складчатые горы, либо застывшие потоки лавы, извергшейся на поверхность спутника в тот момент, когда вдоль линии экватора формировалась огромная трещина.

    Спутник Сатурна Япет. Первый в истории космической фотографии снимок высокого разрешения появился только благодаря зонду "Кассини".
ПРОЛЕТ ОКОЛО ЯПЕТА

    База данных о кольцах и спутниках Сатурна стремительно пополняется. В 90-х годах прошлого века космический зонд «Галилео» вторично открыл целый «континент» Солнечной системы - Юпитер и его многочисленную свиту из спутников. Сегодня то же самое происходит с Сатурном: благодаря «Кассини», миссия которого продлена до середины 2010 года, астрономы надеются разгадать тайну «самого большого белого пятна на карте Солнечной системы».
Александр Волков, журналист, научный обозреватель журнала "Знание-сила" 


ЭКСПЕДИЦИИ К ПЛАНЕТАМ-ГИГАНТАМ

    «Пионер-10». Американский космический зонд. Стартовал 3 марта 1972 года и 3 декабря 1973-го стал первым космическим аппаратом, который приблизился к Юпитеру. В настоящее время контакт с ним прекращен. Аппарат находится в два с лишним раза дальше от Солнца, чем Плутон. По расчетам ученых, через 2 миллиона лет Пионер-10 достигнет звезды Альдебаран. На его борту находится металлическая пластинка с изображением людей, карта Солнечной системы с точным указанием ее координат в Галактике.
    «Пионер-11». Американский космический зонд. Стартовал 6 апреля 1973 года. Пролетел над Юпитером 3 декабря 1974 года на расстоянии 43 тысяч километров. «Пионер-11» стал первым космическим аппаратом, пролетевшим над Сатурном, 1 сентября 1979 года он приблизился к этой планете на расстояние 21 тысяча километров. На его борту тоже находится послание к инопланетянам.
    «Вояджер-2». Американский космический зонд. Стартовал 20 августа 1977 года. Пролетел над Юпитером (9 июля 1979 года), Сатурном (25 августа 1981 года). Ураном (24 января 1986 года) и Нептуном (25 августа 1989 года). Этот проект стал одной из самых успешных экспедиций в истории космонавтики. Зонд открыл 22 новых спутника планет-гигантов, кольца Нептуна и два новых кольца Урана, передал на Землю подробнейший отчет в фотографиях.
    «Вояджер-1». Американский космический зонд. Стартовал 5 сентября 1977 года. Приблизился к Юпитеру на расстояние 278 тысяч километров (5 марта 1979 года) и к его спутнику Ио - на расстояние 18 640 километров. Впервые обнаружил извержение вулкана за пределами Земли (на Ио) и открыл систему колец Юпитера. 12 ноября 1980 года корабль пролетел над Сатурном на расстоянии 124 200 километров. Исследовал атмосферу Сатурна и Титана.
    «Галилео». Американский космический зонд. Стартовал 18 октября 1989 года. 7 декабря 1995 года стал искусственным спутником Юпитера. В декабре 1997 года экспедиция была продлена (потом это решение будет принято еще дважды). Еще ни один зонд не вел наблюдения за Юпитером и его лунами так долго. Под ледяным покровом трех крупнейших спутников Юпитера - Европы, Ганимеда и Каллисто -он обнаружил обширные водоемы, заполненные жидкой соленой водой. Ганнмед стал первым известным нам спутником планеты, обладающим собственным магнитным полем. Как установлено, активность вулканов на поверхности Ио превышает активность земных вулканов примерно в сто раз. Сегодня на Ио идут процессы, которые шли на Земле свыше 3 миллиардов лет назад. 21 сентября 2003 года «Галилео», исчерпавший свои ресурсы, был направлен в плотные слои атмосферы Юпитера и канул в Лету.

Изображение землян, предусмотрительно оставленное на борту космического зонда "Пионер-10", американцы нарисовали специально для инопланетян.
ПОСЛАНИЕ НЕВЕДОМЫМ МИРАМ

    «Новые горизонты». Американский космический зонд. Стартовал 19 января 2006 года. Это - первый космический аппарат, который займется исследованием Плутона и его спутников Харона, Никса и Гидры. 8 нюня 2008 года он пересек орбиту Сатурна. По плану он достигнет Плутона 14 июля 2015 года, а затем отправится к поясу Койпера. В рамках программы планируется составить первую карту поверхности Плутона и исследовать его магнитное поле. Расходы на проведение экспедиции, которая продлится до 2016 года, составят примерно 700 миллионов долларов.
    Планируемые экспедиции: Juno. В августе 2011 года НАСА собирается отправить зонд к Юпитеру. Ориентировочное время полета - пять с половиной лет. Стоимость экспедиции - не более 700 миллионов долларов. Цели программы: выяснить, есть ли у Юпитера твердое ядро; вычислить количественное соотношение водяных паров, аммиака и метана в атмосфере планеты; исследовать конвекционные потоки в атмосфере планеты; определить происхождение магнитного поля.
    Neptune Orbiter. В 2030 году НАСА снарядит экспедицию к Нептуну. Ориентировочное время полета - от восьми до двенадцати лет. Цели программы - исследование атмосферы Нептуна, его климата, системы колец, а также его спутников, прежде всего Тритона. На Тритон, а точнее - в районе его полюсов, где имеются большие запасы льда, будут высажены один или два миниатюрных посадочных модуля, которые задержатся там от двух недель до одного месяца.
    Jupiter Icy Moons Orbiter. Проект НАСА. Первоначально старт планировался на 2017 год, но недавно сроки передвинули. Сейчас экспедиция находится на грани срыва. Аппарат должен был исследовать Юпитер и три его спутника - Европу, Ганнмед и Каллисто. Основное внимание предполагалось уделить изучению морей, скрывающихся под ледяной поверхностью спутников великана.
    Tandem (Titan and Enceladus Mission). Один из возможных совместных проектов НАСА, ЕКА. Японии, КНР и Тайваня, который будет посвящен исследованию Титана и Энцелада. Программа стартует не раньше 2020 года. В экспедиции будут участвовать два зонда, один из которых станет искусственным спутником Титана или Энцелада. На борту второго разместится исследовательская аппаратура. Главная цель миссии - отыскать на спутниках Сатурна органические молекулы и примитивные формы жизни.

Вас приятно удивят цены здесь - картридж panasonic с доставкой в компании Мкартридж.
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru