Великий астроном У. Гершель и его немецкий коллега И. X. Шретер в XVIII веке в своих трудах упоминали, что они не раз замечали темные пятна на галилеевых спутниках. Но лишь в 1849 г. опытный английский наблюдатель У. Р. Доуэс первым точно и определенно описал детали поверхности юпитерианских спутников. На крупнейшем из них — Ганимеде — он обнаружил полярную шапку. К этой картине поверхности спутника многие астрономы-наблюдатели (Барнард, Лоуэлл, испанский астроном X. Комас-Сола, исследователь Марса Э. Антониади) добавляли свои зарисовки, и, наконец, в 1951 г. американец Э. Дж. Рис уже смог составить обобщающую все известные факты первую карту поверхности Ганимеда. Через пару лет были опубликованы карты Ганимеда и других галилеевых спутников, выполненные французским астрономом Б. Лио (1897 — 1952 гг.), изучавшим небо при помощи крупного рефрактора знаменитой обсерватории Пикдю-Миди в Пиренеях.
Насыщенная программа исследований планет и их спутников, предусматривающая полеты космических аппаратов, дала толчок формированию современной планетологии. Своими корнями эта наука уходит в классическую астрономию, но за последние 30-40 лет в планетологии многое достигнуто, благодаря не только применению автоматических космических летательных аппаратов, посылаемых к другим планетам и их спутникам, но и разработанным недавно новым оптическим методам и приборам для наземных наблюдений. Так, при наземных наблюдениях все чаще стали применять спектральные окна СВЧ-, ИК- и УФ- диапазонов. Еще 1957 г. известнейшим американским астрофизиком голландского происхождения Дж. П. Койпером на 82-дюймовом (205-см) телескопе обсерватории Мак Доналд, расположенной на горе Лок (США), были сделаны очень удачные снимки галилеевых спутников в инфракрасном диапазоне. Анализ снимков показал, что лишь Ио и Каллисто отражают излучение Солнца в сравнительно неизменном виде. Что же касается Ганимеда и в еще большей степени Европы, то их спектр показывает сильную "переработку" поступающего солнечного излучения, особенно в диапазоне между 15 000 и 25 000 ангстрем (1 ангстрем = 10"10 м). Из этого американский астрофизик делает сенсационный вывод: Ганимед и Европа покрыты... самым настоящим "земным" снегом! Правда, на Ганимеде, у которого альбедо поменьше, этот снег, по-видимому, перемешан с песчаной пылью.
Как определить глубину океана, увидеть который нет возможности, не говоря уже о том, что неизвестна его соленость? Согласно данным космических аппаратов, побывавших в окрестностях Юпитера, Европа — один из четырех открытых Галилеем спутников самой большой планеты — имеет под своей ледяной корой океан жидкой воды. На это указывает поверхность с немногочисленными кратерами и характер растрескивания льда, похожий на наблюдаемый вблизи Северного полюса Земли. Более того, магнитное поле Европы меняется с периодом около 10 часов, что близко к периоду вращения Юпитера вокруг своей оси. Это возможно только в том случае, если на спутнике есть проводящая электричество жидкость, в которой возникает вихревой ток. Его мощность зависит от действия юпитерианских электромагнитных полей, а также волн, порождаемых в океане соленой жидкости полем тяготения планеты-гиганта. Проведенныеисследования опирающиеся на данные измерений гравитационного и магнитного полей Европы (измерения про ведены в 1996-2003 гг. американскимзондом Galileo), показали, что этот спутник прошел через стадию дифференциации с образованиемводно-ледяной внешней оболочки,силикатной мантиииметаллического ядра. Толщина льда оценивается в 120 140 км.
Новые результаты, учитывающие взаимодействие Европы с магнитосферной плазмой, окружающей Юпитер (в дополнение к магнитному полю), дают более полную картину состава и глубины "европейского" океана. Скрупулезный анализ данных позволил ученым определить толщину жидкого слоя, которая сейчас оценивается в 25 — 100 км. Такая неточность связана прежде всего с тем, что до сих пор неизвестен один из основных параметров — соленость воды, а также состав растворенных солей.
Источник:
Europa's Ocean: Thick or Thin? Written by Nicholos Wethington
Протяженные трещины на поверхности сатурнианского спутника Энцелада, сквозь которые постоянно происходит извержение водяного пара с примесями органических соединений, до недавнего времени были постоянно освещены солнечными лучами. Теперь, в связи со сменой сезонов на Сатурне и его лунах, постоянно повернутых к планете одной стороной, эти детали поверхности почти на 15 лет спрячутся в тени. Пролет космического аппарата Cassini в 1600 км от Энцелада, состоявшийся 21 ноября 2009 г., стал для него последней возможностью увидеть трещины — их еще называют «тигровые полосы» — при свете Солнца: когда они снова окажутся на освещенной стороне, миссия аппарата уже будет завершена.
Относительная скорость при пролете составила 7,7 км/с, а точка максимального сближения траектории зонда со спутником находилась над 82° южной широты. Условия освещенности (пологий угол падения солнечных лучей) позволили рассмотреть множество подробностей структуры «тигровых полос». Кроме впечатляющих снимков с разрешением от 12 до 30 м, были получены также обширные массивы данных от картирующего спектрометра видимого и инфракрасного диапазонов (VIMS) и от композиционного ИК-спектрометра (CIRS). Эти данные будут использованы для изучения температурных вариаций вблизи гейзеров Энцелада. Анализ допле-ровского сдвига радиосигнала Cassini помог уточнить массу спутника.
В последние месяцы своего «холодного» периода эксплуатации космический инфракрасный телескоп Spitzer помог астрономам сделать одно из самых больших (причем в буквальном смысле) открытий в Солнечной системе. На его снимках обнаружилось кольцо Сатурна, намного превосходящее по размерам уже известную систему колец планеты. Сообщение об этом было сделано на ежегодном совещании отделения планетарных наук Американского астрономического сообщества и опубликовано в журнале Nature.
В отличие от большинства колец, толщина которых измеряется метрами, новое образование представляет собой внушительный по размерам тор («бублик») толщиной более 2 млн. км. Минимальное расстояние между осью тора и центром планеты составляет 7 млн. 720 тыс. км (128 радиусов Сатурна), максимальное — 12,5 млн. км. Наклон главной плоскости «бублика» к экватору планеты достигает 29°, и всего на 7° она наклонена к плоскости сатурнианской орбиты. Такую же ориентацию (и несколько большие размеры) имеет орбита Фебы — небольшой луны, вращающейся вокруг Сатурна в сторону, противоположную направлению его вращения вокруг своей оси.
Строго говоря, открытие было сделано «не на пустом месте» — предположения о существовании «сверхкольца» высказывались и раньше. Для их проверки группа сотрудников университета Вирджинии под руководством Энн Вербисер (Anne Verbiscer, University of Virginia) 18 февраля 2009 г. направила телескоп Spitzer на «пустой» участок неба, находящийся в 24 угловых минутах к востоку от Сатурна, и в течение часа просканировала полосу, перпендикулярную плоскости эклиптики. Полоса «накрыла» часть орбиты Фебы (сама Феба «в кадр» умышленно не попала). Съемка велась в спектральных линиях 24 и 70 мкм.
Сложность заключалась в том, что частицы, образующие кольцо, отражают очень мало света, и их излучение добавляет всего 1% к общему фону, который создает межпланетная пылевая материя, сконцентрированная вблизи эклиптики (его еще называют «зодиакальным светом»). Но в инфракрасных лучах — особенно с длиной волны 24 мкм — яркость «пустого» неба в середине отсканированной полосы оказалась заметно выше, чем на ее концах. На участках неба, расположенных еще дальше от Сатурна, как и на фотографиях его ближайших окрестностей, подобного избытка яркости ученые не заметили.
Новооткрытое кольцо находится чуть внутри орбиты Фебы и, скорее всего, вращается вокруг Сатурна в том же «обратном» направлении. Происхождением своим оно обязано межпланетным телам небольших размеров (метеороидам и микрокометам), время от времени сталкивающимся с Фебой и «выбивающим» с поверхности часть ее вещества. Несмотря на огромный объем «сверхкольца», его общая масса невелика. Составляющие его частицы имеют микроскопические размеры, а характерное расстояние между ними достигает сотен метров. Кольцо вполне могло образоваться при ударе одиночного астероида с поперечником около полукилометра.
Наличие такого кольца хорошо согласуется с феноменом «темной стороны» Япета — третьей по величине сатурнианской луны. Его первооткрыватель, Джованни Кас-сини (Giovanni Cassini), еще в 1671 г. обратил внимание на то, что этот спутник в его телескоп виден только тогда, когда находится по одну сторону от Сатурна, и пропадает, оказавшись с другой стороны. Итальянский астроном сделал совершенно правильный вывод о том, что в «периоды невидимости» Япет поворачивается к наблюдателю более темным полушарием. Однако причина такой неравномерной яркости до сих пор оставалась непонятной. Теперь она, похоже, получила объяснение. Темные частицы, выбитые с поверхности Фебы (отражающей всего 6% падающего на нее видимого света), под действием гравитационных возмущений со стороны Солнца и — в меньшей степени — других членов системы Сатурна постепенно «опускаются» к планете. На их пути оказывается Япет, движущийся им «навстречу» и перехватывающий львиную долю пылинок. Согласно расчетам, за время существования Солнечной системы они могли покрыть «ведущее» полушарие этого спутника равномерным слоем толщиной около 20 см, что подтверждается данными космического аппарата Cassini. Небольшая часть пыли оседает и на другие са-турнианские луны, расположенные ближе к планете и успевающие достаточно сильно «перемешать» пылевой шлейф, поэтому на них эффект «односторонней закопче-ности» не столь очевиден. Похоже, с его проявлениями связан однотипный характер распределения участков с различной отражающей способностью на поверхности Реи, Дионы и Тефии, обнаруженный недавно после анализа их полных карт, составленных по наблюдениям в ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах: у всех этих объектов «хвостовое» полушарие имеет более светлую окраску. Много пылевых частиц просто «тонет» в мощной атмосфере Титана — самого крупного спутника Сатурна.
Именно странная схожесть спектров поверхности Фебы, темной стороны Япета и еще одного их «соседа» Гипериона (в отличие от большинства спутников, он не повернут к «материнской» планете одной стороной, поэтому пыль покрывает его равномерно) подсказала ученым идею «сверхкольца». Грандиозность его размеров мы могли бы оценить, если бы нашим глазам каким-то образом стало доступно его инфракрасное излучение: тогда мы наблюдали бы его в виде полосы, по ширине примерно равной половине видимого радиуса лунного диска, а по длине превышающей два его диаметра. Вблизи центра полосы располагался бы яркий Сатурн со своей «привычной» системой колец.
26 ииюля 2009 г. космическийaппаpaт Cassini передал на Землю фотографии сатурниан-ского спутника Януса, сделанные с расстояния около 100 тыс. км. Разрешение снимков при этом составило около 600 м/пиксель. Янус имеет форму, заметно отличающуюся от сферической. Его средний диаметр равен179 км. На изображениях, полученных с разных ракурсов, видна поверхность, изрытая ударами метеоритов. Кратеры, имеющиеся на обеих снимках, расположены ьа пересечении соответствующие меток.
Блог материалов