Сатурн - Властелин Колец
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Сатурн
 Исследователи
КА "Cassini"
Страница: КА "Cassini" NASA, Сатурн все ближе (Part #1, Part #2), Орбита Сатурна (Part #1, Part #2, Part #3), Посадка на Титан (Part #1, Part #2.1, Part #2.2), Система Сатурна (Part #1, Part #2, Part #3), Два года миссии (Part #1, Part #2, Part #3), Новые открытия, Первая пятилетка (Part #1, Part #2), Разгадка тайн Сатурна; Проделанная работа (Part #1, Part #2), Луны, кольца и ураганы (Part #1, Part #2, Part #3), 15 лет в космосе! (Part #1, Part #2, Part #3), Продолжаем миссию (Part #1, Part #2, Part #3, Part #4);
Сатурн: Властелин Колец

Космические исследователи

Cassini: отчет о проделанной работе на орбите Сатурна 2011

    Мы покинули систему Сатурна и его лун год назад (см. Разгадка тайн Сатурна). За прошедшее с момента «крайней» публикации время миссия Cassini была вновь продлена: новая программа исследований получила название Solstice - «Солнцестояние». За год зонд выполнил 15 целевых пролетов у спутников Сатурна. Информация, полученная с американской межпланетной станции, позволила сделать множество интересных открытий. Случались и неприятности: в ноябре 2010 г. Cassini на 20 дней уходил в безопасный режим. Но обо всем по порядку...


«Солнцестояние»

    27 сентября 2010 г. для Cassini начался новый этап исследований Solstice - «Солнцестояние», который продлится до сентября 2017 г. Название связано с тем, что станция должна проработать до летнего солнцестояния в северном полушарии Сатурна.
    Зонд Cassini был запущен 15 октября 1997 г., то есть он уже находится в космосе более 13 лет! Первоначальным планом полета предусматривалась его работа в системе Сатурна в течение лишь четырех лет - с 2004 до 2008 г. Затем миссию продлили до 2010 г., назвав продолжение Equinox - «Равноденствие». И вот - еще одна «жизнь» впереди!

СпутникДатаРасстояние, км
Елена03.03.20101800
Титан (Т67)05.04.20107462
Диона(D2)07.04.2010500
Энцелад (Е9)28.04.2010103
Энцелад (Е10)18.05.2010438
Титан (Т68)20.05.20101400
Тефея и Рея03.06.201050000 и 70000
Титан (Т69)05.06.20102044
Титан (Т70)21.06.2010880
Титан (Т71)07.07.20101005
Энцелад (E11)13.08.20102554
Титан (Т72)24.09.20108175
Паллена16.10.201036000
Титан (Т73)11.11.20107921
Энцелад (Е12)30.11.201051
Энцелад (Е13)21.12.201051
Рея (R3)11.01.201175
Титан (Т74)18.02.20113651
СпутникДатаРасстояние, км

    Cassini прибыл к Сатурну в июне 2004 г., сразу после зимнего солнцестояния в северном полушарии. Таким образом, продление работы станции до 2017 г. позволит изучить две «половинки» сезонного цикла на Сатурне - от зимы до лета в северном и от лета до зимы в южном полушарии. Напомним, «властелин колец» совершает один оборот вокруг Солнца примерно за 29.5 лет («сатурнианский» год).
    За годы работы возле «окольцованной» планеты станция Cassini сделала множество открытий. Зонд наблюдал «спицы» в кольцах (впервые зафиксированные аппаратами Voyager) и необычный шестиугольный шторм на северном полюсе Сатурна, открыл новые спутники, обнаружил озера жидких углеводородов на Титане и даже пролетел сквозь выбросы гейзеров Энцелада.

Ontario Lacus самое большое озеро на южном полушарии Титана. Снимок сделан 12 января 2010 года. Это радиолокационный обзор, поэтому объекты, имеющие шероховатую поверхность светлые, а озеро имеет темный цвет, потому что гладкое. Береговая линия с севера достигает в высоту километра. Прямая береговая линия на северо-востоке озера сформировалась под длительным воздействием волн, которые скорее всего обусловлены дующими ветрами с запада или с юго-запада. На юго-востоке виден кругообразный залив, который вероятно образовался сравнительно недавно. В средней части западного побережья просматриваются дельты рек, которые стекают в озеро с равнинной поверхности. Поскольку температура на Титана близка к -300 градусов по Цельсию, то жидксоть текущая в этих реках и в озере это смесь метана, этана и пропана. Озеро Ontario Lacus занимает площадь в 15 000 квадратных километров.
КАССИНИ: ТАЙНЫ СИСТЕМЫ САТУРНА
На обзоре представлены оба полюса Сатурна. Север слева, а юг справа. Левая часть обзора получена впервые за все время изучения Сатурна. Ветры достигают 150 метров в секунду в этой области. Сам полюс закрыт облаком в ширину достигающим 600 км. Шестиугольный циклон на северном полусе достигает 12 000 км в радиусе. Циклон на южном полусе - 15 000 км.

    Продление работы Cassini до 2017 г. даст возможность не только подробнее изучить Сатурн и его многочисленные луны, но и даст ученым дополнительную информацию о магнитосфере планеты-гиганта. А ближе к концу полета аппарат будет выполнять многочисленные «нырки» между Сатурном и кольцами, что позволит изучить магнитные флуктуации в этой области, а также определить массу колец Сатурна. Кроме того, с близкого расстояния можно будет провести наблюдения, которые позволят определить внутреннюю структуру планеты.

В безопасном режиме

    2 ноября 2010 г. Cassini неожиданно прервал выполнение программы, перешел в безопасный режим работы («safe mode») и перестал передавать научную информацию. Станция DSS-45 в Австралии обнаружила уход зонда со связи в 23:56 UTC. Получив команду возобновить работу через остронаправленную антенну HGA, станция выполнила ее и смогла передать информацию о своем состоянии. Было установлено, что причина сбоя - смена значения бита в бортовой программе, по-видимому, из-за космической радиации, с последующим немаскируемым прерыванием процессора CDS-A.
    «Сбой бита произошел в крайне неудачном месте - практически в любом другом он вызвал бы лишь отклонение команды, - объяснил менеджер программы Cassini в JPL Боб Митчелл (Bob Mitchell). - Аппарат отреагировал на ситуацию точно так, как был запрограммирован».
    Инженерам удалось считать все данные, собранные до перехода в безопасный режим. А вот для возврата в рабочее состояние потребовались достаточно сложные и продолжительные манипуляции с бортовыми программами. По командам с Земли Cassini провел 8 и 22 ноября коррекции ОТМ-265 и ОТМ-267, без которых могла бы «рассыпаться» баллистическая схема дальнейшего полета, но от исследования Титана во время пролета 11 ноября пришлось отказаться. К нормальной работе Cassini вернулся лишь 24 ноября, за неделю до встречи с Энцеладом.

Титан в разрезе

    Cassini помог ученым «заглянуть» в недра крупнейшего спутника Сатурна. Отслеживая движение аппарата в гравитационном поле Титана при четырех близких пролетах, удалось построить профиль плотности вещества под поверхностью спутника. «Эти результаты имеют фундаментальное значение для понимания происхождения спутников во внешних частях Солнечной системы», - считает научный руководитель программы Cassini Боб Паппалардо (Bob Pappalardo) из JPL.

Гравитационное зондирование позволило построить модель внутреннего строения Титана. Светло-серым цветом обозначены два слоя чистого льда, синим - возможный внутренний океан, темно-серым - смесь льда и твердых пород
КАССИНИ: ТАЙНЫ СИСТЕМЫ САТУРНА

    Определив среднюю плотность Титана во время пролетов «Вояджеров», ученые установили, что Титан состоит примерно поровну из силикатных пород и льда, однако судить о распределении этих компонентов по глубине можно было только после гравитационного зондирования. И картина оказалась очень интересной! Верхний слой, до глубины 500 км, - это практически чистый лед без вкраплений камней, а вот внутренности Титана представляют собой «творог с изюмом», - иначе говоря, силикатные породы, перемешанные со льдом в разных пропорциях. Судя по всему, эти области никогда не подвергались достаточному нагреву для того, чтобы каменная фракция осела к центру и сформировала тяжелое ядро.
    «Чтобы не произошло разделение льда и твердых пород, нельзя нагревать недра спутника слишком сильно. Это означает, что Титан формировался довольно долго по меркам спутников, быть может, в течение миллиона лет или около того», - пояснил Дэвид Стивенсон (David J. Stevenson), один из авторов исследования, опубликованного в марте 2010 г. в журнале Science.
    Неразделенность твердых пород и льда отличает Титан от Ганимеда - спутника Юпитера, внутри которого силикаты давно отделились ото льда и под действием тяжести образовали отдельные слои. Своим строением Титан больше напоминает другой юпитерианский спутник - Каллисто, который тоже, как считается, состоит изо льда, перемешанного с камнями.
    Построить гравитационный профиль Титана удалось, отслеживая по допплеровскому смещению радиосигнала малейшие изменения скорости аппарата в направлении Cassini - Земля. Эти измерения были проведены в ходе четырех пролетов на высоте не более 1300 км в феврале 2006 г. - июле 2008 г. (Подобный метод гравитационного зондирования применяется не впервые. Отслеживая «качания» спутников, ученые давно строят карты распределения плотности под поверхностью Земли и Луны.)
    «Неоднородности гравитационного поля Титана то толкали, то притормаживали Cassini... Эти колебания были аккуратно записаны наземными антеннами системы Deep Space Network с точностью 0.005 мм/с, при том что аппарат находился на расстоянии более 1 млрд км», - рассказал Лучано Иесс (Luciano less), один из членов команды, занимающейся радиоизмерениями.
    Гравитационное зондирование Титана пока не дало ответа на вопрос, есть ли под его ледяной поверхностью жидкий океан, но это и представляется весьма вероятным. Поэтому новая цель ученых - обнаружение приливов в теле Титана, вызванных Сатурном.

«Драгоценные» камни Титана

    Судя по радиолокационным данным, переданным Cassini, внезапный паводок проложил новые речные русла в регионе Ксанаду (Xanadu) на Титане. Интересно, что на радарных снимках русел ученые обнаружили странные отполированные камни размером от нескольких сантиметров до двух метров, похожие на земную гальку или валуны. Исследователи полагают, что часть отполированных камней состоит из воды с примесями аммиака. Проще говоря - они ледяные! При температуре на поверхности Титана -180°С лед становится весьма прочным.
    Камни Титана ученые впервые увидели в январе 2005 г., когда их сфотографировал совершивший посадку на спутнике европейский зонд Huygens. Однако тогда не удалось точно установить размер образований и их природу. Благодаря новым данным Cassini, удалось выяснить, что галька и валуны образовалась так же, как и на Земле - камни были обкатаны. Но не водой, а жидкостью, которая наполняет реки и озера Титана.

Титан и Земля чем-то похожи.
КАССИНИ: ТАЙНЫ СИСТЕМЫ САТУРНА

    Прежде ученые предполагали, что по спутнику Сатурна течет смесь только двух углеводородов - метана и этана. (На Земле эти вещества входят в состав природного газа.) Но недавно удалось установить, что «гидросфера» Титана на 75% состоит из этана, порядка 5-10% приходится на метан и пропан, 2-3% - на синильную кислоту, остальное - бутан, бутилен и ацетилен.

Неужели жизнь?

    В двух новых научных статьях, основанных на данных, полученных Cassini, рассматривается процесс химической активности на поверхности Титана. Хотя «небиологическая» химия - одно из возможных объяснений активности, некоторые ученые считают, что без наличия примитивных форм «метановой» (!) жизни на поверхности спутника не обошлось.
    Одним из ключевых выводов из статьи, опубликованной в июне 2010 г. в онлайн-журнале Icarus, является исчезновение молекул водорода у поверхности Титана. Другая группа ученых привела в Journal of Geophysical Research карту распределения углеводородов на Титане, показывающую отсутствие ацетилена.
    «Отсутствие ацетилена важно, поскольку он химически активен и, вероятно, будет являться лучшим источником энергии для метановых форм жизни на Титане», - говорит Крис МакКей (Chris McKay), астробиолог NASA, который еще в 2005 г. выдвинул ряд условий, необходимых для существования жизни на крупнейшем спутнике Сатурна. Исчезновение ацетилена можно объяснить употреблением его в пищу!
    Однако. МакКей полагает, что исчезновение водорода является даже более критическим фактором: «Мы предположили, что жизнь на Титане потребляет водород, подобно тому, как мы потребляем кислород на Земле».
    На сегодняшний день метановая жизнь носит лишь гипотетический характер. Ученые пока не обнаружили подобных форм где бы то ни было, хотя на Земле и существуют микроорганизмы на водной основе, процветающие в среде, богатой метаном. Но на Титане, где температура -180°С, метановые организмы будут вынуждены использовать другие жидкие вещества (не воду!) в качестве среды для жизнедеятельности.
    Хотя наличие жидкой воды широко рассматривается как необходимое условие для жизни, в научной литературе давно наблюдаются многочисленные рассуждения о жизни на другой основе. В условиях Титана список кандидатов в такие жидкости очень короткий: непосредственно метан и родственные ему молекулы типа этана.
    Новые аргументы в пользу существования метановой жизни привел Даррелл Штробель (Darrell Strobel) из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе, которому принадлежит авторство публикации о водороде на Титане. В статье приводится анализ плотности водорода в атмосфере и на поверхности спутника. Предыдущие модели предсказывали, что молекулы водорода являются побочным продуктом расщепления солнечным ультрафиолетом молекул ацетилена и метана в верхних слоях атмосферы, а значит, они должны быть распределены во всех слоях атмосферы достаточно равномерно. Но Штробель нашел различия плотности распределения водорода, которые указывают на «стекание» его на поверхность.

Озеро на Титане в представлении художника.
КАССИНИ: ТАЙНЫ СИСТЕМЫ САТУРНА

    «Я не ожидал такого результата, потому что молекулярный водород является чрезвычайно химически инертным и очень легким. Он должен «плавать» в верхних слоях атмосферы спутника и улетучиваться в космос», - уточняет ученый.
    Однако на поверхности Титана водород в достаточном количестве отсутствует! И вряд ли он накапливается под поверхностью в связанном виде - на Титане слишком холодно, и химические процессы с водородом могут проходить только в присутствии катализатора. А неизвестный минерал-катализатор на Титане пока не найден.
    Поэтому версия о существовании неизвестной жизни, дышащей водородом, и кажется некоторым ученым весьма вероятной.
    Составлением карт распределения углеводородов на поверхности Титана занимается группа во главе с Роджером Кларком (Roger Clark) из Геологической службы США в Денвере. Она также получила парадоксальные результаты: ученые ожидали «увидеть» взаимодействие солнечных лучей с химическими веществами в атмосфере с образованием ацетилена, оседающего на поверхность Титана. Но Cassini не обнаружил достаточного количества ацетилена на ней! Кроме того, спектрометр межпланетной станции обнаружил почти полное отсутствие водяного льда на поверхности Титана, зато были найдены наслоения бензола и других, как представляется, органических соединений, которые пока не смогли идентифицировать.
    «Химический состав атмосферы Титана включает органические соединения, которые проливаются на поверхность дождями жидкого метана и этана настолько быстро, что органические наслоения должны вымываться, - рассказывает Кларк. - Однако поверхность снова быстро покрывается ими. Все это указывает на то, что Титан является живым».
    Отсутствие обнаруживаемого ацетилена на поверхности Титана вполне может иметь и небиологическое объяснение, считает Марк Аллен (Mark Allen), главный специалист по Титану из Астробиологического института NASA на базе JPL. Он говорит, что, возможно, солнечный свет или космические лучи вызывают преобразования ацетилена в ледяные аэрозоли в атмосфере или в более сложные молекулы, которые выпадают на поверхность без каких-либо признаков ацетилена.
    «Научный консерватизм диктует, что биологическое объяснение должно быть последним выбором, - напоминает Аллен. - Мы должны много работать, чтобы исключить возможные небиологические объяснения. Вполне вероятно, что химический процесс - без биологии - сможет объяснить эти результаты; например, реакции с участием минеральных катализаторов».

Загадка дюн разгадана

    После обработки данных, переданных посадочным аппаратом Hyugens, ученые построили модель циркуляции ветров на Титане.
    Исходя из известных принципов климатологии, ветры на поверхности спутника должны дуть с востока на запад. Но в 2005 г. Cassini прислал первые снимки дюн Титана - и, судя по их форме, ветра на главном спутнике Сатурна дули ровно в противоположном направлении - с запада на восток.
    В июле 2010 г. группа под руководством Тецуя Токано (Tetsuya Tokano) попыталась объяснить этот парадокс - ученые предположили, что перемена направления ветров связана с сезонными изменениями на Титане. Есть периоды продолжительностью примерно в два земных года, когда мощные порывы западного ветра пересиливают постоянные ветры с востока.
    Дюны на Титане зафиксированы в полосе вблизи экватора - не далее 30° широты. Они достигают ширины около километра, длина их составляет сотни километров, а высота доходит до ста метров. Отметим, что «песок» на поверхности Титана имеет иную природу, нежели земные силикаты - это органические вещества, углеводороды.

Дюны Титана и Земли.
КАССИНИ: ТАЙНЫ СИСТЕМЫ САТУРНА

    Склоны дюн поднимаются по направлению с запада на восток, почти перпендикулярно линии экватора. Современная модель атмосферных ветров на Титане предполагает, что ближе к полярным областям они дуют стабильно с запада на восток, а в районе экватора - наоборот, с востока.
    К этой модели Токано и его команда добавили новые данные о топографии, форме и гравитации спутника, полученные зондом Cassini. Кроме того, они внимательнее отнеслись к изменениям в направлении ветров в течение года - и периоды местного равноденствия оказались крайне интересными!
    Цикл времен года на Титане продолжается 29 земных лет, и в течение этого периода бывает два равноденствия. В это время Солнце стоит почти точно над экватором спутника, сильнее разогревая его атмосферу. Это и создает в ней временные турбулентные завихрения, которые приводят к появлению ветров нестандартного направления. Сходное явление наблюдается и на Земле, над Индийским океаном, где ветра в период муссонов также меняют направление на противоположное.
    «Обратные» ветры Титана развивают скорость 1.0-1.8 м/с; подобной скорости обычные ветры никогда не достигают. Естественно, именно они становятся определяющими при образовании формы местных дюн. И снова есть аналог на Земле - в пустыне африканской Намибии именно краткие, но сильные порывы ветра, а не более стабильные и слабые потоки, определяют форму барханов...

Гроза на Сатурне

    Cassini удалось получить снимки молний в атмосфере Сатурна. На основе этих изображений ученые создали первый в мире фильм о грозе на другой планете, причем фильм звуковой - с характерным треском радиоволн, раздающимся при разрядах молний.
    «Впервые мы одновременно наблюдаем молнии и слышим радиоданные, - говорит Георг Фишер (Georg Fischer), ученый из «плазменной» группы Института космических исследований в Граце, Австрия. - Теперь, получив и визуальные, и аудиоданные, мы видим, насколько мощна эта буря».

Снимки молнии в атмосфере Сатурна. Видео можно скачать ОТСЮДА
КАССИНИ: ТАЙНЫ СИСТЕМЫ САТУРНА

    «Гроза соответствует самым мощным земным аналогам или даже сильнее их, - рассказывает Эндрю Ингерсолл (Andrew IngersoLL) из Калифорнийского технологического института в Пасадене. - Следует отметить, что грозы на Сатурне бывают гораздо реже, чем на Земле, и обычно на планете одновременно происходит только одна гроза. Зато она может длиться несколько месяцев».
    Первые изображения молний были получены в августе 2009 г. во время шторма, который продолжался с января по октябрь и был самой долгой грозой в Солнечной системе. «Снимки позволят нам проанализировать эти молнии, -говорит Ульяна Дюдина из группы обработки изображений Cassini. - Теперь мы можем измерить, насколько мощны грозы на Сатурне, где они образуются в облачном слое и как связана оптическая интенсивность с полной энергией грозы».
    Результаты исследований погоды на Сатурне описаны в статье, принятой к публикации в журнале Geophysical Research Letters.

Астрономы-любители помогают Cassini

    Наблюдения астрономов-любителей все чаще становятся поводом для научных сообщений. Непрофессионалы открывают новые кометы, астероиды, сверхновые. Любители быстро наводят телескопы в нужную точку неба и этим все чаще пользуются астрономы-профессионалы и даже инженеры, управляющие межпланетными станциями.
    Аппаратура регистрации радио и плазменных волн RPWS, а также камеры Cassini, уже несколько лет отслеживают бури, а теперь и грозы с молниями в средних широтах планеты. Ученые давно подметили, что штормы на Сатурне обычно «резвятся» на одних и тех же широтах - примерно на 35° к югу от экватора - в месте, которое условно называют Аллеей бурь. Они могут возникать неожиданно и длиться неделями, но программа съемок и спектрометрических наблюдений Cassini расписана на месяцы вперед!
    Но приборы АМС регулярно фиксируют грозовые разряды в радиодиапазоне, и инженеры NASA сообщают о них астрономам-любителям, чтобы те могли попытаться разглядеть грозовые тучи. Подобное «целеуказание» Энтони Уэсли (Anthony Wesley), Тревор Барри (Trevor Barry) и Кристофер Гоу (Christopher Go) получили в феврале 2010 г. и сделали десятки снимков «подозрительной» области планеты. В марте австралийский астроном Уэсли послал по электронной почте инженерам миссии Cassini письмо с фотографией бури на Сатурне.

Фотография, выполненная астрономом-любителем, помогла специалистам NASA обнаружить настоящую метель на Сатурне.
КАССИНИ: ТАЙНЫ СИСТЕМЫ САТУРНА

    «Я просто хотел удостовериться, что команда Cassini уже видела такие снимки. Ведь подобные вещи стоило бы снять самому Cassini или телескопу Hubble», - пояснил астроном. Но оказалось, что до его сообщения специалисты в NASA не знали о существовании шторма. «Мы были так рады получить подсказку от любителей!» - говорит Гордон Бьоракер (Gordon Bjoraker) из Центра Годдарда.
    Ученые с огромным интересом изучили «любительские» снимки. Выяснилось, что в те же дни инфракрасный спектрометр CIRS был как раз направлен на те же широты. (Ученые знали, что на этих широтах возникают бури, но не знали, когда и куда смотреть.)
    Данные спектрометра свидетельствуют о куда большем, чем считалось ранее, содержании ядовитого газа фосфина РН3 в нижних слоях атмосферы. Наличие этого газа ученые связывают с мощными восходящими потоками, выносящими вещество с нижних слоев атмосферы в верхние. При помощи спектрометрии удалось обнаружить еще один характерный признак бури: температура тропопаузы - области, разделяющей стратосферу и тропосферу, - была на пол градуса ниже, чем в окружающих шторм районах.
    «Воздухоплаватель, находящийся в ста километрах от нижнего края стратосферы Сатурна, оказался бы в аммиачной снежной буре, - рассказала Бриджит Хесман (Brigette Hesman) из команды, обслуживающей спектрометр Cassini. - Эти бураны подпитываются жестокими штормами, бушующими на 100-200 км ниже, где наблюдались молнии, а облака состоят из воды и аммиака».

«Пропеллеры» внутри колец и сюрпризы магнитосферы

    При наблюдениях с Земли кольца Сатурна кажутся спокойными и безмятежными. Однако данные, переданные Cassini, поведали ученым о происходящих в них сложных процессах. Команда под руководством Джеффа Куцци (Jeff Cuzzi) из Исследовательского центра имени Эймса изучала динамику движения частиц, используя снимки Cassini.
    Известно, что кольца Сатурна на 95% состоят из водяного льда. Остальное приходится на неопознанную пока красноватую субстанцию - ржавчину или слой органических молекул. Ученые считают, что более или менее представляют себе физику и химию внешнего кольца А, но не очень хорошо понимают природу кольца В, самого плотного в системе, и кольца С. Происхождение и возраст главного «украшения» Сатурна также остается предметом дискуссий.

«Пропеллеры» внутри колец помогли открыть новый класс объектов.
КАССИНИ: ТАЙНЫ СИСТЕМЫ САТУРНА

    «Обычная» толщина колец - несколько десятков метров. Однако в период равноденствия, когда Солнце освещало их «с ребра», Cassini зарегистрировал гигантские «пики» - вздутия из летящих обломков, достигающие высоты несколько километров.
    Выяснилось, что материал колец вообще весьма подвижен. Внутри колец постоянно происходят столкновения, приводящие к появлению мелких частиц и оставляющие хвосты из обломков. Кроме того, спутники Сатурна словно соревнуются в «перетягивании» осколков, тем самым не давая им слипнуться под действием собственной гравитации и образовать новые луны. «Было поразительно наблюдать за тем, как кольца оживают прямо перед нашими глазами, становятся разноцветными и почти осязаемыми», - вспоминает Дж. Куцци.
    С помощью данных Cassini, ученым удалось обнаружить новый класс малых спутников Сатурна, «спрятанных» в его кольце, но выдающих себя характерными пропеллерообразными вихревыми структурами. В статье, опубликованной в Astroрhysicat Journal Letters в декабре 2010 г., Мэттью Тискарено (Matthew Tiscareno) из Корнеллского университета и его коллеги сообщают об открытии нескольких таких спутников диаметром порядка 1 км, находящихся во внешней части кольца А.
    Впервые Cassini заметил пропеллерообразные структуры в кольце Сатурна в 2006 г. Создающие их тела принадлежат к новому классу спутников Сатурна - они значительно больше, чем частицы, образующие кольца, но не настолько велики, чтобы очистить пространство вокруг себя, как это сделали Пан и Дафнис. Таким образом, новые объекты движутся прямо внутри кольца.

В период равноденствия, когда Солнце освещало кольца с ребра, Cassini зарегистрировал «волны».
КАССИНИ: ТАЙНЫ СИСТЕМЫ САТУРНА
Вертикальные пики на крае кольца B были зарегистрированы за 2 недели до равноденствия (август 2009). Пики достигали в высоту 2,5 км над плоскостью колец. Рассмотреть их можно только во время равноденствия, когда Солнце освещает кольца Сатурна с ребра.

    Теперь Тискарено и его группа описали новую группу экзотических спутников в другой части кольца А, более удаленной от планеты. «Пропеллеры», создаваемые новыми лунами, в сотни раз больше, чем у наблюдавшихся ранее - их длина достигает тысяч километров, а ширина - нескольких километров. Кроме того, «спрятанные» спутники вызывают поднятие материала кольца вверх и вниз на полкилометра.
    По оценке ученых, в кольце есть около дюжины таких больших пропеллеров: 11 из них наблюдались несколько раз с 2005 по 2009 г. Один из них астрономы назвали Блерио - в честь великого французского авиатора начала XX века Луи Блерио (Louis Bleriot). Этот объект появлялся на снимках Cassini более 100 раз.
    Итак, «пропеллеры» позволили ученым увидеть большие объекты в кольцах Сатурна. Благодаря продлению миссии, Cassini подарит возможность проследить за эволюцией этих объектов и описать, как будут меняться их орбиты. В целом это исследование поможет заглянуть в прошлое нашей Солнечной системы - в то время, когда из газопылевого диска формировались планеты.
    Что же касается магнитосферы Сатурна, то собранные Cassini данные позволяют утверждать, что не Солнце или Титан, а маленький ледяной Энцелад является основным «поставщиком» заряженных частиц, вызывающих полярные сияния.
    «С помощью Cassini мы узнали, что в магнитосферу Сатурна попадает значительный объем воды, - говорит Тамас Гомбози (Tamas Gombosi) из Мичиганского университета. - Для Солнечной системы это уникальное явление, что делает плазменную среду возле Сатурна особенно поразительной».

Спутник лепит «снежки»

    Cassini удалось зафиксировать «снежки» диаметром до 20 км в кольце F Сатурна. Эти необычные образования «лепит» спутник планеты - Прометей.
    Тонкое кольцо F Сатурна в 1979 г. обнаружил зонд Pioneer 11. Через год после этого Voyager 1 нашел у краев кольца два спутника-«пастуха» - Прометей и Пандору. Спутники-«пастухи» не дают крайним частицам кольца уходить в стороны, поддерживая таким образом его форму.
    Под действием притяжения спутников-«пастухов» в кольцах появляются изломы и петли. Карл Мюррей (Carl Murray) из Лондонского университета и его коллеги обнаружили на снимках кольца F, сделанных Cassini, крупные и долгоживущие структуры, своеобразные «снежки» из частиц льда. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале AstroрhysiсаI Journal.
    «Ученые никогда не видели, как на самом деле такие объекты формируются. Теперь у нас есть прямые наблюдения за этим процессом», - сказал Мюррей.
    Ранее спектрограф Cassini уже фиксировал неизвестные образования недалеко от кольца F, и ученые предполагают, что это могут быть такие же «снежки». Они формируются под действием притяжения Прометея, который проходит мимо одних и тех же участков кольца каждые 68 земных дней. При прохождении спутник разрушает некоторые из «снежков», однако сохранившиеся продолжают расти и становятся все более стабильными, отмечают ученые.
    Эти объекты выглядят достаточно плотными для того, чтобы иметь собственное тяготение, то есть притягивать к себе все больше и больше частиц и увеличиваться в размерах, подобно настоящему снежку. По мнению Мюррея и его коллег, они могут иметь такую же плотность, как и сам Прометей.
    «Новые результаты заполняют некоторые пробелы в истории нашей Солнечной системы, помогая понять, как именно из облака пыли могли возникнуть плотные тела. Кольцо F приоткрывает завесу тайны и продолжает удивлять нас», - говорит заместитель научного руководителя проекта Cassini Линда Спилкер (Linda Spilker) из JPL.
Автор: А. ИЛЬИН, "НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ"

2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru