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

НОВЫЕ ТАЙНЫ МИМАСА

    Американская АМС Cassini продолжает преподносить сюрпризы ученым. Предметом горячих обсуждений вновь стал Мимас - ледяная луна Сатурна, своим внешним видом напоминающая Звезду Смерти из фантастической саги Джорджа Лукаса «Звездные войны». Последнее время о нем как-то позабыли на фоне непрекращающегося «потока» открытий по другим спутникам - Титану и Энцеладу, но свежие данные о Мимасе указывают, что он даже более загадочен, чем считалось ранее, и представляет большой интерес для науки.
    29 марта на официальном интернет-сайте миссии Cassini появилось сообщение: в ходе недавнего (13 февраля 2010) близкого пролета Мимаса станцией были выявлены интригующие подробности, в частности, касающиеся температуры на поверхности спутника.

    Знаменитый астроном Уилльям Гершель открыл Мимас 17 сентябре 1789 г. Спутник получил это имя в 1847 г. в честь сына богини Земли Г еи из греческой мифологии. Этот небольшой спутник, имеющим 396 км в диаметре, вращается вокруг Сатурна на расстоянии 185520 км с периодом 22 часа 37 мин. Его масса оценивается в 3.75-1019 кг. Мимас состоит преимущественно из водяного льда и примеси горных пород (плотность этой луны всего в 1.15 раза больше плотности воды). Его отличительной особенностью является ударный кратер Гершель диаметром 140 км, что составляет треть диаметра Мимаса. Поверхность луны усеяна более мелкими кратерами.
    Первые качественные фотографии Мимаса были получены «Воя-джером-1» 12 ноября 1980 г. с расстояния около 425000 км. До этого астрономы могли наблюдать Мимас лишь как точку...
    В августе 2008 г. Международный астрономический союз (IAU) утвердил наименования шести больших кратеров на поверхности Мимаса (в скобках указан диаметр): Дагонет (26 км), Лукан (38.8 km)l Мархаус (34.5 км), Мелиодас (45 км), Неро (24 км) и Ройнс (22.5 км). К настоящему времени уже 35 образований на спутнике получили собственные названия. Все они, кроме Гершеля, позаимствованы из легенды об Артуре и рыцарях Круглого стола.
    Считается, что знаменитое деление Кассини - промежуток между двумя самыми широкими кольцами Сатурна А и В шириной до 5000 км - образовалось из-за гравитационного воздействия Мимаса, являющегося самой крупной луной из внутренних лун планеты.
ПРОЛЕТ ОКОЛО МИМАСА

    Пролет не относился к числу целевых, но тем не менее был достаточно тесным - около 9510 км. Полученные результаты заставили научную группу Cassini буквально пересмотреть свое отношение к исследованию этой ледяной луны и даже начать планировать его новые дистанционные наблюдения в дальнейшем, пусть и с больших расстояний. К сожалению, графиком полета Cassini до 2017 г. не предусматриваются сближения с Мимасом ближе чем на 28000 км.
    «Обычно всеобщее внимание привлекают другие спутники Сатурна, но оказалось, что Мимас является более странной луной, чем мы думали, - говорит Линда Спилкер (Linda Spilker), научный руководитель миссии Cassini из Лаборатории реактивного движения JPL в Пасадене (Калифорния, США). - И этот факт, безусловно, нас озадачил».
    Еще при одном из первых пролетов Мимаса 2 августа 2005 г. (на дистанции 61150 км) камеры Cassini получили снимки спутника, на которых были выявлены цветовые вариации на его поверхности. Ученые обнаружили выделяющиеся по цвету области вокруг кратера Гершель и к западу от него. Тогда было сделано предположение, что причиной таких контрастов является вещество спутника, которое в разных районах имеет разный элементный состав и размеры частиц. На основе данных Cassini была также составлена самая детальная карта поверхности Мимаса с высоким разрешением.
    В этот раз основная ставка была сделана на композиционный ИК-спектрометр CIRS, который на отлете в течение 85 мин картографировал поверхность Мимаса. По яркости ИК-излучения Мимаса на длине волны от 12 до 16 мкм определялась температура соответствующей области. Правда, за эти полтора часа расстояние между спутником и аппаратом увеличилось с 38000 до 67000 км, а вследствие вращения спутника центр его диска в объективах камеры станции сместился от 128°з.д. к 161°з.д. В связи с этим привязка наблюдаемых температур по отношению к координатной сетке Мимаса и конкретным деталям рельефа несколько приблизительна.
    Съемочная группа Cassini, работающая с этим прибором, ожидала увидеть плавные вариации температур поверхности, которые к полудню достигают своего пикового значения в районе экватора. Но каково же было их удивление, когда на снимках были выявлены «теплые» области, имеющие причудливую V-образную форму с четкими границами! При этом самая «теплая» область на Мимасе (около 92 К) соответствовала району, где в этот момент было утро, то есть находилась совсем не там, где ее ожидали найти.
    Остальная поверхность спутника оказалась значительно холоднее - около 77 К. Правда, была зарегистрирована отдельная теплая «точка» в районе кратера Гершель - ее температура составила около 84 К. Очертания Мимаса на тепловой карте поразительно напоминали Пэкмена (Рас-Мап) - персонажа культовой компьютерной игры 1980-х годов, который бегал по лабиринту и поедал точки.
    Как пошутил один из исследователей, очевидно, на Мимасе живет Дарт Вейдер, и он просто все эти годы прятался, «обманывая» оптические приборы станции Cassini! Но может быть, этому явлению все же есть не фантастическое, а научное объяснение?
    Члены команды проекта Cassini говорят: существование «теплой» зоны вокруг кратера Гершель объясняется тем, что его стены высотой около 5 км могут удерживать тепло внутри этой глубокой «ямы». Большую проблему, однако, представляет обширная холодная зона между теплым пятном Гершеля и V-образной зоной на краю видимого диска...
    «Мы полагаем, что неравенство температур является следствием различий в структуре поверхности спутника, - говорит Джон Спенсер (John Spencer), член съемочной группы Cassini из Юго-Западного исследовательского института в г. Боулдер. - Это может быть что-то вроде разницы между старым, слежавшимся снегом и недавно осевшим на поверхность снежным "порошком"».
    Действительно, твердый лед проводит тепло по крайней мере на порядок лучше, чем рыхлый снег. Поэтому в местах залегания льда солнечное излучение будет «уходить» в недра, практически не давая поверхности нагреться. Там же, где преобладают порошкообразные частицы, тепло задерживается и, как следствие, температура в течение дня растет.
    Один возможный сценарий формирования ледяной поверхности выглядит следующим образом. Мощный метеоритный удар, приведший к образованию кратера Гершель, расплавил лед и «разметал» воду по поверхности Мимаса. Учитывая очень низкую температуру на спутнике, эта вода должна была быстро замерзнуть и превратиться в твердую и плотную поверхность. Но остается непонятным, почему она осталась нетронутой при последующих «бомбардировках», которые должны были к настоящему времени превратить лед в «порошок». Ответа пока нет...
    И еще одна неожиданная и интересная деталь: на снимках в видимом диапазоне, сделанных аппаратом в ходе февральского пролета, наблюдаются темные «прожилки», которые «бегут» вниз по ярким стенкам кратеров, а также непрерывные узкие полосы концентрированного темного вещества у основания каждой стенки.
    Согласно теоретическим представлениям, поверхность Мимаса должна оставаться «светлой» за счет постоянного выпадения ледяных частиц из кольца Е - одного из внешних колец Сатурна. Однако, по мнению Пола Хелфенстейна (Paul Helfenstein), члена съемочной группы Cassini из Корнеллского университета в г.Итака (штат Нью-Йорк), такие «узоры» могли получиться в ходе естественного старения поверхности Мимаса.

        Ожидаемое распределение температур
        Фактическое распределение температур
        Фотокарта Мимаса
        Комбинированная карта
        Шкала температур
ТЕМПЕРАТУРНАЯ АНОМАЛИЯ

    За миллиарды лет с момента своего образования поверхность спутника могла накопить слой из силикатов или богатых углеродом частиц - либо от оседающей на поверхность метеоритной пыли, либо за счет примесей, заключенных в поверхностном льде изначально. По мере того, как лед медленно испаряется в вакуум под действием солнечного излучения, из-под него постепенно проступает темное вещество. Гравитация Мимаса, пусть даже слабая, заставляет его медленно «стекать» вниз по стенкам кратеров, обнажая светлый лед под ним.
    Такие процессы должны происходить и на других лунах Сатурна (в частности, на Эн-целаде), и они действительно наблюдаются там. Однако на Мимас вещество из кольца Е поступает практически постоянно, так что он может считаться своеобразным полигоном для оценки скорости его накопления.
    «Эти процессы не являются уникальными для Мимаса, но новые снимки с высоким разрешением станут ключом к их интерпретации», - говорит П.Хелфенстейн.
    К сожалению, как уже говорилось, это был последний запланированный близкий пролет Мимаса. На расшифровку данных, по словам ученых, уйдет до нескольких лет. Так что будем ждать результатов исследований и новых интересных выводов.

резистор с5-35в 25 со склада в Москве.
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru