Космический пельмень Раскрывшая тайны Сатурна миссия закончится катастрофой

15 сентября завершится миссия Cassini. Уничтожение одноименной станции в атмосфере Сатурна позволит избежать биологического загрязнения Энцелада и Титана — спутников планеты, где ученые не исключают существование примитивной жизни.

Cassini — одна из самых успешных миссий НАСА. Основная цель проекта заключалась в изучении Сатурна, его колец и спутников. Станция, запущенная 15 октября 1997 года с мыса Канаверал, только через семь лет, 1 июля 2004-го, вышла на орбиту газового гиганта. В фотогалерее «Лента.ру» рассказывает о главных открытиях Cassini.

Ударный кратер и темная сторона Япета

Изображение: NASA/JPL/Space Science Institute

Третью по величине луну Сатурна, состоящую преимущественно из водяного льда, отличает двухцветная окраска и хорошо различимый на экваторе горный хребет — так называемая стена Япета.

Цвет объясняется нагреванием покрытой пылью темной поверхности, что вызывает сублимацию водяного льда, который затем в виде снега выпадает на светлой стороне.

Стена Япета, в высоту достигающая 13 километров, а ширину — 20-ти, возникла, вероятно, в древности в результате обрушения на спутник его кольца.

Шестиугольник на северном полюсе Сатурна

Изображение: NASA/JPL-Caltech/SSI

Станция Cassini неоднократно фотографировала гигантский гексагон — устойчивое атмосферное образование правильной шестиугольной формы на северном полюсе Сатурна.

Атмосферный вихрь шестиугольной формы удалось получить в лабораторных условиях. Все дело в особом сочетании вращения планеты и различных потоков в ее газовой оболочке.

F-кольцо Сатурна и Прометей (рассекает кольцо)

Изображение: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Cassini детально исследовал кольца газового гиганта.

F-кольцо находится на расстоянии 140 тысяч километров от газового гиганта. Поперечное сечение — не более 100 километров. Поведение частиц на окраинах кольца определяется гравитацией двух его спутников-пастухов — Прометея и Пандоры.

Скорее всего, F-кольцо и две луны возникли в результате столкновения и гибели двух двигавшихся под углом друг к другу спутников Сатурна.

Изменения в углеводородном море Лигеи на Титане

Изображение: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell

25 декабря 2004 года от американской станции Cassini отделился европейский зонд Huygens, который 14 января 2005-го высадился на поверхности Титана. Это была первая мягкая посадка рукотворного аппарата во внешней Солнечной системе.

Вместе с Землей крупнейшая луна Сатурна считаются единственными объектами в Солнечной системе, на поверхности которых есть жидкость. Литосфера и гидросфера Титана состоят из углеводородов, станции впервые удалось изучить особенности поверхности луны.

В частности, около северного полюса Титана раскинулись три углеводородных моря (Кракена, Лигеи и Пунги) в окружении многочисленных озер. В южном полушарии пока обнаружено только одно крупное озеро.

Второй по величине углеводородный водоем луны, Лигея (глубина — 160 метров), сопоставим по площади с американскими озерами Гурон и Мичиган вместе взятыми. Лигея состоит в основном из жидкого метана.

По одной из версий, метан попадает в море Лигеи с атмосферными осадками, а этан содержится в придонных слоях. Этан может также вымываться (через пролив Тревайза) в соседний водоем — море Кракена.

Три малые луны Пан, Дафния и Атлас

Изображение: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Cassini обнаружил множество малых спутников Сатурна. Один из них, Пан, привлек большое внимание благодаря своей необычной форме. Его сравнивают с «замороженным пельменем размером с Нью-Йорк».

Дафния, диаметром не более восьми километров, — третий по удаленности спутник Сатурна. Вокруг планеты луна вращается по практически идеальной круговой траектории точно над экватором в узком коридоре — щели Килера (шириной всего 42 километра) кольца A.

Всего Cassini обнаружил семь новых лун Сатурна, а также Пегги, диаметром в километр. Вероятно, это зарождающийся спутник.

Тигровые полосы Энцелада (отмечены внизу синим цветом)

Изображение: NASA/JPL/Space Science Institute

На южном полюсе шестой по размерам луны Сатурна, вплоть до широты 60 градусов, видны так называемые тигровые полосы. Это разломы поверхности. Их четыре, в длину они достигают 150 километров, в ширину — 2 километра, в глубину — 0,5 километра. Возраст льда в них оценивается в тысячу лет, возраст самих разломов — около полумиллиона лет. Температура внутри тигровых полос поднимается до минус 90 градусов, оттуда бьют сильнейшие на спутнике гейзеры — потоки водяного льда взмывают на высоту до 250 километров.

Оказалось, что водяные струи из недр Энцелада содержат до 1,4 процента молекулярного водорода и до 0,8 процента углекислого газа. Высокое содержание молекулярного водорода означает, что в недрах спутника Сатурна нарушено термодинамическое равновесие, скорее всего, из-за гидротермальных источников в подповерхностном океане.

Молекулярный водород и углекислый газ критически важны для биосинтеза метана микроорганизмами. На Земле подобные процессы поддерживают экосистемы анаэробных архей — примитивных микробов, получающих энергию без кислорода и света. По этой причине Энцелад считается даже более перспективным кандидатом для обнаружения внеземной жизни, чем Марс.

Шторм в атмосфере северного полушария газового гиганта (истинный цвет)

Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Большое белое пятно — это крупнейшее периодическое атмосферное образование на Сатурне. Возникает примерно раз в 30 лет в северном полушарии планеты, в диаметре достигает нескольких тысяч километров.

Наиболее вероятной причиной возникновения пятна считается огромное облако водяного пара в нижней части атмосферы планеты. Облако закрывает нижележащие разогретые легкие газы, прежде всего водород и гелий, и не позволяет им подняться выше.

Постепенно водяной пар охлаждается и становится еще тяжелее, а водород и гелий разогреваются еще больше. Это приводит к прорыву прослойки из водяного пара и ураганам, наблюдаемым примерно раз в 60 лет в каждом полушарии Сатурна.

Кратер Гершель на Мимасе

Изображение: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Мимас считается самым малым небесным телом Солнечной системы — из тех, кому гравитация придала сферическую форму. В диаметре спутник достигает 415 километров, из которых 130 километров приходятся на Гершель. Ударный кратер был открыт в 1980 году, всего три года спустя после выхода «Звездных войн», именно поэтому Мимас часто называют «Звездой смерти».

Cassini составил подробную карту (в том числе тепловую) поверхности луны, а изучение орбитальных параметров спутника позволило астрономам допустить наличие у Мимаса подповерхностного океана.

Кольца Сатурна

Изображение: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Предварительный анализ данных, полученных в ходе последних пролетов станции Cassini между атмосферой Сатурна и кольцами, показал, что их возраст — примерно сто миллионов лет.

Это означает, что кольца Сатурна — это продукт распада одного или нескольких крупных небесных тел, вероятно, спутников планеты, которые разрушились примерно сто миллионов лет назад.

Такой неоднозначный результат еще предстоит перепроверить. В любом случае на анализ данных миссии Cassini уйдет несколько лет.

Юпитер и Ганимед с борта Cassini

Изображение: NASA/JPL/University of Arizona

По пути к Сатурну Cassini запечатлел множество других небесных тел Солнечной системы, в частности Юпитер и его спутники.

Ганимед считается крупнейшим спутником планеты в Солнечной системе, недра луны скрывают подповерхностный океан. Системе Юпитера повезло больше, чем системе Сатурна: туда автоматические станции наведывались и будут наведываться чаще.

НАСА допускает отправку в начале 2020-х годов миссии к Титану и Энцеладу. Если это произойдет, межпланетная станция достигнет Сатурна к концу 2020-х — началу 2030-х.

Большие надежды возлагаются на программу Europa Clipper, в рамках которой планируется исследовать Европу, один из спутников Юпитера, в подповерхностном океане которого допускается наличие жизни. Хорошо бы поискать жизнь и на Энцеладе, однако лететь к нему слишком долго — Юпитер почти в два раза ближе к Солнцу, чем Сатурн.