Знание - сила, 2007 № 02 (956)

В июне 2006 года американские астрономы, наблюдавшие за Сатурном с помощью телескопа, установленного на вершине потухшего вулкана Мау- на-Кеа на Гавайских островах, обнаружили еще девять спутников. Их общее число достигло 56. Эти «новые» спутники также обращаются вокруг планеты по очень вытянутым, эллиптическим орбитам, совершая оборот за 869-1316 дней и двигаясь навстречу Сатурну. Вероятно, это опять бывшие астероиды или ядра комет, не разминувшиеся с гигантом.

Многие спутники Юпитера также были случайно захвачены им. Посреди Солнечной системы Сатурн и Юпитер, как два паука, сплели свои сети, охотясь на мелюзгу, что бесчинно пролетает неподалеку. Какой-то десяток лет назад мы стали свидетелями эффектной охоты Юпитера — этот космический хищник проглотил, моментально переварив раздавленную им же самим комету Шумейкеров-Леви-9. А сколько добычи застряло в его сетях, не в силах пока сдвинуться и упасть во чрево хищника! Ученые насчитывают у Юпитера более шести десятков лун.

Фрагменты колец Сатурна. Фотографии сделаны зондом «Кассини»

С появлением в окрестности Сатурна зонда «Кассини» мы узнали много нового об этой планете, о загадочных кольцах, окружающих ее, об ее спутниках. Астрономия Солнечной системы переживает такой же бурный период, как и география полтора-два столетия назад. Мы стремимся досконально изучить и описать тот небесный уголок, где находится родная нам часть света — Земля. Эта экспедиция «к берегам» Сатурна в чем-то сродни плаванию Джеймса Кука к берегам Австралии или путешествию Александра Гумбольдта, фактически открывшего для науки Южную Америку. Вот и «Кассини», обнаруживший, кстати, 16 новых спутников Сатурна, пополняет описательный раздел астрономии множеством новых фактов.

Так, данные, собранные им, подтверждают, что Феба, вращающаяся вокруг планеты в обратном направлении, совсем не похожа на другие спутники Сатурна. Ее плотность составляет 1,6 грамма на кубический сантиметр, в то время как у остальных лун этот показатель не превышает 1,3. Судя по спектрограмме Фебы, она больше напоминает кометы или объекты из пояса Койпера. Так, здесь имеются железосодержащие минералы и органические соединения (например, алканы), глины и слюда, замерзшая вода и углекислота, а также, по-видимому, оливины и пироксены. Планета с подобным химическим составом не могла возникнуть ни в окрестности Сатурна, ни в ближнем поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Там слишком жарко для нее.

• Другая луна, Гиперион, напоминающая неправильной формой, скорее, обломок скалы, тоже поражает своей плотностью. У нее этот показатель чересчур мал и составляет всего 60% от плотности воды.

Очевидно, Гиперион почти полностью состоит из водяного льда, причем полости занимают не менее 40% его объема. Если бы Гиперион был немного массивнее, то под действием собственной силы тяжести он сжался бы.

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. Судя по плотности, Рея почти на три четверти состоит из водяного льда, окружившего каменное ядро. По-видимому, она пережила некогда катастрофу, после которой одно из ее полушарий трансформировалось. Переднее — по направлению вращения — полушарие окрашено в светлые тона и усеяно кратерами, порой превышающими в поперечнике 40 километров. Другое полушарие темное; оно покрыто сетью полос, напоминающих подтеки, и кратеры здесь заметно меньше в размерах. Обилие кратеров, кстати, удивляет. Если поверхность Реи сформировалась недавно, то их не должно быть много. Если давно, то мелкие кратеры сгладились бы.

Наблюдения продолжаются. Перечень сведений о кольцах и спутниках Сатурна стремительно растет. В девяностые годы минувшего века космический зонд «Галилео» заново открыл для нас целый «континент» Солнечной системы — Юпитер и мир его спутников. Теперь история повторяется по соседству — благодаря «Кассини» астрономы стирают белые пятна, которыми изобиловал ледяной мир Сатурна.

Фотографии Сатурна и его колец, сделанные космическим телескопом имени Хаббла в ультрафиолетовом (вверху), оптическом и инфракрасном (внизу) диапазонах

Экспедицию зонда «Кассини» можно назвать таким же эпохальным событием в истории исследования Солнечной системы, как и экспедицию «Вояджеров» в конце 1970-х и в 1980-е годы или полет зонда «Галилео» в 1990-е годы. В этом году исполнится десять лет со дня окончания главной миссии «Галилео». Ниже перечислены важнейшие открытия, сделанные этим зондом. Мы же продолжим ждать новых сообщений от «Кассини», ставшего искусственным спутником Сатурна.

• Октябрь 1977: начало работы над программой «Галилео».

• 18 октября 1989: запуск зонда «Галилео».

• Июль 1994: зонд «Галилео» в непосредственной близости наблюдает за падением обломков кометы Шумейкеров- Леви-9 на Юпитер. С Земли зона их падения не видна; она находится на удаленной от нас стороне Юпитера.

• 13 июля 1995: «Галилео» изменяет траекторию движению, чтобы перейти на околоюпитерианскую орбиту.

7 декабря 1995: впервые космический зонд становится спутником планеты-гиганта; также впервые в атмосферу планеты-гиганта погружается капсула с измерительными инструментами.

• 27 июня 1996: «Галилео» приближается к спутнику Юпитера, Ганимеду, на расстояние всего 897 километров. Теперь через каждую пару месяцев зонд будет сближаться с одним из спутников Юпитера и вести за ним наблюдение.

• Декабрь 1997: окончание первого этапа миссии «Галилео»; зонд меняет свою орбиту, стараясь сблизиться с Европой — спутником Юпитера, под ледяной поверхностью которого обнаружен обширный океан.

21 сентября 2003: зонд «Галилео» погружается в Юпитер. Собранных им данных хватит еще на десятилетие работы.

• Атмосфера Юпитера состоит из четырех облачных слоев. Самый нижний — слой водяных паров, далее идут аммиачные, сероводородные и углеводородные облака. Особенно красивы высокие, светлые облака, состоящие из аммиачного льда.

• Юпитер окружен частицами пыли; их расположение определяется мощным магнитным полем планеты. Время от времени «Галилео» вынужден был лететь сквозь пылевые потоки, которые берут начало на поверхности спутников.

• Активность вулканов на поверхности одного из спутников Юпитера, Ио, превышает активность земных вулканов примерно в сто раз. Происходящее на Ио напоминает процессы, наблюдавшиеся на Земле свыше трех миллиардов лет назад. На Ио нет и следа метеоритных кратеров — растекающаяся лава быстро сглаживает их.