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

Океаны Дионы

    Новые данные Cassini свидетельствуют о наличии океана под ледяной оболочкой небольшого спутника Сатурна - Дионы. На маленькой луне, диаметр которой составляет всего 1123 км, есть возвышенность длиной 800 км и высотой от 1 до 2 км - гряды Яникул (Janiculum Dorsa).

Диона, гряда Яникул. Топография региона, цвет обозначает высоту, красный наивысшая точка, синий самая низкая. Гряда Яникул (Janiculum Dorsa) длиной 800 км, в высоту колеблется от 1 до 2х км.
КАССИНИ: ДИОНА

    Фотографии Cassini показывают, что кора Дионы образует полукилометровую складку под хребтом. По мнению ученых, ее наличие доказывает, что во время образования хребта кора была теплее, что нельзя объяснить теплом от радиоактивного распада. Нагрев можно объяснить растяжением и сжатием Дионы под действием притяжения Сатурна, но только если предположить существование океана под поверхностью спутника. Если под поверхностью спутника есть жидкий слой и кора может свободно скользить по нему, эффект от притяжения Сатурна увеличивается - и тепла вырабатывается в 10 раз больше, чем если бы жидкого слоя не было. Ученые оценивают толщину подледного океана в 50 км.

КАССИНИ: ДИОНА

    Кроме того, магнитометр Cassini зарегистрировал слабый поток частиц, идущий от Дионы, а на некоторых снимках видны трещины, подобные тем, через которые извергается водяной пар на Энцеладе.
    Бонни Буратти (Bonnie Buratti), сотрудница JPL, возглавляющая научную группу Cassini по изучению ледяных спутников, отмечает сходство Дионы с Энцеладом, известным своими ледяными гейзерами. Сегодня Диона представляется то ли памятником процессам аналогичной природы, то ли слабым подобием Энцелада. «Может оказаться, что там больше активных миров с водой, чем мы до сих пор думали», - предполагает она.

Гейзеры Энцелада управляются Сатурном

    По мнению Мэттью Хедмана (Matthew М. Hedman) из Корнеллского университета, интенсивность гейзеров Энцелада напрямую зависит от того, на каком расстоянии от Сатурна находится спутник. Сделать такой вывод ему позволили новые наблюдения, выполненные Cassini с помощью инфракрасного спектрометра VIMS.
    Для анализа ученые использовали 252 снимка, полученные с 2005 по 2012 г. Первый из них, сделанный на 18-м витке Cassini вокруг планеты, долго оставался единственным, потому что во время первого дополнительного периода работы аппарат имел большое наклонение орбиты и не проходил близко от Энцелада. Лишь в 2009 г. Cassini вернулся на экваториальную орбиту и регулярно снимал Энцелад до середины 2012 г.

Энтенсивность гейзеров Энцелада в зависимости от расстояния от Сатурна
КАССИНИ: ЭНЦЕЛАД

    Кадры VIMS показывают, что интенсивность гейзеров уменьшается, когда спутник находится в самой близкой к планете точке орбиты, а потом снова усиливается и достигает своего максимума, как только спутник оказывался в самой дальней точке. На основе этого ученые сделали вывод, что скважины, через которые пар и частицы льда попадают на поверхность, сжимаются под воздействием притяжения Сатурна. Это напоминает регулируемый садовый шланг.

Лед и полярные сияния на Сатурне

    Команда Лоуренса Сромовски (Lawrence Sromovsky) из Университета Висконсина в Мэдисоне, пользуясь данными Cassini, обнаружила в облаках Сатурна водяной лед! Новые данные получены в ходе наблюдений в ИК-диапазоне, и, судя по ним, глубина, с которой был поднят лед, равна 160 км. По-видимому, он был вынесен мощной бурей.
    Шторм, который вынес водяной лед, был колоссальным: вытянувшись на 300000 км в длину, он опоясал всю планету.
    Элементы облака, в которых был найден водный лед (22%), содержали также аммиачный лед (55%) и некий третий компонент, который еще не идентифицирован. Предположительно, это гидросульфид аммония, однако пока никакие спектроскопические модели не показали точного соответствия любого вещества спектральным следам этого загадочного компонента.
    Столь неоднородный состав облака на узком атмосферном участке может означать, что буря перемешала разные слои атмосферы, но возможен и второй вариант: облако изначально имело такой сложный состав.

На мозаичном изображении видна не только темная сторона планеты, но и ее кольца. Изображение было сделано в инфракрасном диапазоне 19 июля 2013 г.
КАССИНИ: САТУРН

    Результат наблюдений противоречит сложившимся представлениям о сатурнианской атмосфере как о пироге с устоявшимися слоями разного химического состава. Согласно старым теориям, водные облака должны были находиться в самом низу, гидросульфид аммиака - в середине, а аммиачные тучи - сверху. И все эти слои располагаются под дымкой верхних слоев атмосферы, которая имеет неизвестный состав и скрывает почти все, что под ней. Очевидно, шторм перемешал эти три слоя, подняв водяной пар из нижних атмосферных пластов.

Мощный шторм в северном полушарии Сатурна был снят камерой видимого диапазона 25 февраля 2011 г. и ИК-спектрометром VIMS на следующие сутки. Данные спектрометра иллюстрируют подъем льдинок воды и аммиака из глубин атмосферы к поверхности.
КАССИНИ: ШТОРМ

    Ученые считают, что по мере подъема и падения температуры пар замерз, а проходя через аммиачные слои, водный лед покрылся льдом из аммиака и гидросульфида аммония.
    По оценкам планетологов, мощные шторма случаются раз в 30 земных лет - один раз в сатурнианский год, и только подобные природные явления позволяют нам заглянуть под тропосферную дымку Сатурна. Скорость вертикальных ветров в таком урагане доходит до 140-150 м/с, а горизонтальных - до 500 м/с, что намного выше, чем во время бурь на Земле.
    Еще один интересный атмосферный феномен - полярные сияния. Их смогли запечатлеть, работая в паре, Cassini и Hubble. Орбитальный телескоп заснял полярное сияние у северного полюса Сатурна в ультрафиолетовом диапазоне, a Cassini предоставил ученым кадры в различных областях спектра. Cassini может непосредственно наблюдать северный и южный полюс газового гиганта, чего нельзя сделать с Земли или ее орбиты.
    Результатом стало видео, демонстрирующее различные полярные сияния так, как их видят эти два аппарата. На ролике хорошо заметно, как сияние перемещается в атмосфере Сатурна, реагируя на изменение свойств магнитного поля планеты. Принцип возникновения полярных сияний на Сатурне такой же, как и на Земле: сияния являются результатом столкновения заряженных частиц солнечного ветра с атомами в верхних слоях атмосферы.
    «Полярные сияния на Сатурне могут быть непостоянными. Сейчас вы видите фейерверк вихрей, а через некоторое время не видите ничего. В 2013 г., например, мы видели невообразимое множество сияний на обоих полюсах планеты - от устойчивых ярких колец до сверхбыстрых вспышек света, проносящихся через полюс», - обращает внимание Джонатан Николс (Jonathan D. Nichols) из Лестерского университета в Англии.

Полярные сияния на Сатурне (Hubble).
КАССИНИ: ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ

    «На сегодняшний день это лучшие изображения, показывающие изменения в структуре полярных сияний Сатурна. Видно, как некоторые яркие пятна то появляются, то исчезают с изображений, а другие, например кольца, сохраняются и вращаются вокруг полюса, но на меньшей скорости, чем Сатурн вокруг своей оси», - добавляет Уэйн Прайор (Wayne Pryor), исследователь в Центральном колледже Аризоны.
    Анализируя данные от ультрафиолетового спектрометра Cassini - UVIS, некоторые ученые предположили, что одним из способов, которым могут производиться такие яркие сияния, является формирование новых связей между линиями магнитного поля. Точно такой же процесс ответственен за возникновение магнитных бурь в магнитосфере Земли. На видео также заметен постоянный светлый участок полярного сияния, который хорошо согласуется с орбитальным движением спутника Сатурна Мимаса. Ранее уже демонстрировались особенности влияния спутников Сатурна на его магнитное поле, тогда это воздействие связывали с Энцеладом. Новая информация показала, что не только он может оказывать воздействие на магнитосферу планеты. Эти исследования помогут пролить свет еще на одну из тайн атмосферы гигантских газовых планет, находящихся во внешних областях Солнечной системы.

Cassini получил новые изображения шестиугольного вихря на северном полюсе Сатурна. Это позволило проследить за процессами в атмосфере планеты в динамике, наблюдая отдельные вихри. Астрономы указывают, что наиболее крупные из локальных вихрей вдвое превосходят самые сильные ураганы на Земле. Шестиугольное пятно представляет собой комбинацию устойчивых атмосферных течений. Планетологи предполагают, что стабильность этого образования обусловлена однородностью газовой оболочки Сатурна. На Земле, как пишут ученые, атмосферные вихри сталкиваются с неоднородностями на поверхности планеты, в то время как сатурнианским циклонам не грозит столкновение с материками.
КАССИНИ: ПОЛЯРНЫЙ ВИХРЬ

    «Ученые давно задаются вопросом: почему верхние слои атмосферы Сатурна и других газовых гигантов нагреты значительно сильнее, чем дает теория в соответствии с их расстоянием от Солнца? Изучая данные Hubble и Cassini, мы видим, что полярное сияние нагревает атмосферу в местах его появления, поскольку происходят частые столкновения с фотонами Солнца», - информирует Сара Бэдман (Sarah Badman) из Ланкастерского университета в Англии.
    Благодаря возможности Cassini наблюдать объекты в видимом свете, ученые смогли выяснить цвета полярных сияний на Сатурне. В то время как подобные явления на Земле имеют зеленые цвета ближе к поверхности и красные наверху, камеры зонда показали, что полярные сияния на Сатурне имеют красные цвета ближе к центру планеты и фиолетовые - в верхних слоях атмосферы. Такие различия в цвете между Землей и Сатурном обусловлены тем, что в земной атмосфере велика концентрация молекул азота и кислорода, а в атмосфере Сатурна - водорода.

Спутники в праздничных нарядах

    Сатурн и два его самых красивых спутника - Титан и Энцелад выглядят ослепительно нарядными на специальной подборке снимков, подготовленной командой специалистов по обработке изображений Cassini.

Изображение Сатурна в естественных цветах (примерно таким планету увидел бы человеческий глаз) было получено 10 октября 2013 г. На нем можно видеть широкие облачные ленты, отличающиеся друг от друга цветовыми оттенками. Яркий турбулентный поток облаков, протянувшийся вдоль 42° с. ш., напоминает о гигантском шторме, разразившемся примерно на этом же месте в 2011 г. Хорошо заметен и загадочный шестиугольный облачный узор, охватывающий северный полюс Сатурна
КАССИНИ: САТУРН

    «Мы надеемся, что снимки напомнят каждому жителю Земли о важности открытий, которые мы совершаем, изучая столь удаленную и прекрасную планетную систему», - уверена Кэролин Порко (Carolyn С. Рогсо), руководитель команды по обработке изображений в Институте космических исследований в Боулдере (штат Колорадо).

КАССИНИ: ТИТАН И САТУРН

КАССИНИ: ТИТАН И КОЛЬЦА

КАССИНИ: СНЕЖНЫЙ ЭНЦЕЛАД

    «До того, как Cassini достиг Сатурна, нам не было известно об углеводородных озерах Титана, о гейзерах на Энцеладе и сложной структуре полюсов Сатурна, - напоминает Линда Спилкер (Linda J. Spilker), научный руководитель проекта из JPL. -Подобные захватывающие снимки подчеркивают, что Cassini принес нам новые знания, которыми мы безмерно рады поделиться с каждым».
Автор: А. ИЛЬИН, "НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ"

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