Достопримечательности Сатурна: Страница 2

Оглавление статей
Достопримечательности Сатурна
Страница 2

Страница 2 из 2

 

 

Атмосфера колец Сатурна

Из всех планет Солнечной систе­мы атмосфера достоверно от­сутствует только у Меркурия. А вот среди спутников планет похвастаться наличием газовой оболочки могут не­многие, в основном самые крупные, об­ладающие достаточной силой притяже­ния, чтобы удержать ее от рассеивания.

Тем больше было удивление участни­ков рабочей группы проекта Cassini, когда этот космический аппарат при прохождении вблизи сатурнианских ко­лец зафиксировал наличие у них собс­твенной атмосферы. Состоит она в ос­новном из кислорода — так же, как ат­мосфера спутников Юпитера Ганимеда и Европы — и имеет близкую плотность.

Плотность эта, конечно, очень мала и недостаточна для того, чтобы без ска­фандра передвигаться среди ледяных глыб, из которых состоят кольца, но значительно больше той, которую они теоретически могут удержать своим притяжением. Дело в том, что, несмотря на свой величественный вид (их внеш­ний диаметр всего лишь в пять раз мень­ше солнечного), кольца Сатурна имеют совершенно ничтожную массу. Если собрать весь материал, из которого они состоят, в одно небесное тело, его попе­речник не превысил бы ста километров.

Поэтому остается предположить, что атмосфера колец — динамическое обра­зование: одновременно с рассеиванием в космическое пространство происходит ее постоянное пополнение. Наибо­лее вероятный источник этого пополне­ния — испарение ледяных частиц. Об­разующийся в результате водяной пар под действием ультрафиолетового излу­чения Солнца разлагается на кислород и водород (этот процесс называется фо­тодиссоциацией). Водород — самый легкий газ — быстро ускользает из сфе­ры притяжения Сатурна, а кислород за­держивается у плоскости колец, обра­зуя атмосферу, обнаруженную Cassini.

Image 

Конечно же, материал колец необра­тимо расходуется на испарение, и если предположить, что кольца образовались вместе с Сатурном (вскоре после рожде­ния Солнечной системы) — их исходная масса должна была быть весьма впечат­ляющей. В таком случае они должны бы­ли бы скорее разрушиться при взаимо­действии со спутниками, а также выпасть на поверхность планеты. Поэтому иссле­дователи сделали вывод, что на самом де­ле «украшение» шестой планеты — зна­чительно более молодое образование, воз­растом не более сотни миллионов лет. Также существует возможность пополне­ния колец извне — например, за счет ос­колков от астероидной и кометной бом­бардировки спутников Сатурна или за счет комет, захваченных притяжением планеты и разрушенных приливными силами. Не исключено, что дальнейшая информация, полученная зондом Cassini, поможет внести ясность в этот вопрос.

***

«Солнечной системой в миниатюре» назвали исследователи из NASA «семейство» Сатурна, насчитывающее более 30 спутников.

На снимке, полученном КА Cassini видны кольца А и F, вблизи которых проходят орбиты Атласа, Прометея, Пандо­ры и Януса. Крошечный Атлас (32 км в поперечнике), вра­щающийся за кромкой кольца А, виден чуть выше центра снимка. Ниже и правее, возле тонкого кольца F — Прометей (102 км в поперечнике). Янус (диаметр 181 км), видимый в левом нижнем углу снимка, своим гравитационным полем воздействует на кольцо А, формируя на нем волны плотнос­ти, видимые как чередование ярких и темных полос. Проме­тей и Атлас также создают гравитационные возмущения час­тиц кольца, но они слишком незначительны, и на снимке незаметны. Изучение гравитационных взаимодействий спутников друг с другом и с кольцами планеты является важнейшей научной задачей миссии Cassini. На кольцах в форме черного эллипса лежит тень Сатурна. Снимок сделан с расстояния 6,4 млн. км от планеты.

Яркий диск Тефии (Tethys, диаметр 1 060 км) с расстоя­ния 3,9 млн. км виден на фоне штормов, бушующих в ат­мосфере Сатурна в районе южного полюса.

Cassini 28 октября пролетел гораздо ближе от поверхности Тефии, чем ранее Voyager 2 и сделал самый подробный на се­годня снимок ее поверхности с расстояния 256 000 км. Поверхность спутника буквально «изрыта» кратерами — множество мелких, молодых кратеров располагается поверх больших и более древних. Известно, что плотность Тефии близка к плотности воды, и это говорит о том, что спутник может состоять преимущественно из водяного льда. Его «замороженные тай­ны», возможно, приоткроются после близкого пролета Cassini в сентябре 2005 г.

Окрестности планеты Сатурн — пожалуй, самое интересное и живописное место Солнечной системы. Объем данных, ежедневно поступаю­щих с борта космического аппарата Cassini, настолько велик, что трудно даже себе представить, как он справ­лялся бы со своими задачами без совре­менных систем приема, передачи и об­работки информации.

В то время, когда инструменты Cas­sini не направлены на Титан, самый большой и загадочный сатурнианский спутник, основным объектом изучения становятся кольца — «визитная кар­точка» шестой планеты. В них были об­наружены волны плотности, вызван­ные взаимодействием с небольшими спутниками Атласом и Паном. Это отк­рытие позволило уточнить массы спут­ников. Они оказались необычно ма­ленькими, соответственно невелика и плотность этих небесных тел. По всей видимости, они имеют пористую струк­туру и больше всего похожи на кучи щебня. Такое же предположение было сделано относительно Прометея и Пан­доры — спутников-«пастухов» кольца F. Орбита Пана оказалась более вытя­нутой, чем ранее считалось, и сильнее наклоненной к плоскости колец, что вносит некоторые неясности в вопрос о его формировании.

Попутно был открыт еще один спут­ник Сатурна размером около пяти ки­лометров. Его назвали Полидевком (Polydeuces). Он движется по той же ор­бите, что и Диона, в гравитационно-стабильной лагранжевой точке либрации. Ранее такие «орбитальные компаньо­ны» были известны только у Юпитера (группа астероидов, названных «троян­цами») и предположительно у Марса; но впервые их обнаруживают на орбите спутника большой планеты.

В щелях между «основными», ярки­ми кольцами найдены более тонкие, часто переплетенные между собой — та­кое переплетение обычно вызывается наличием поблизости спутников, слиш­ком мелких, чтобы наблюдать их непос­редственно. Но самым большим сюр­призом стало, несомненно, открытие у колец собственной атмосферы, состоя­щей из молекулярного кислорода.

Порадовал исследователей и сам Са­турн. Обнаружены доказательства из­менения скорости ветров в атмосфере планеты с высотой, новые данные поз­волят сделать выводы о механизме их возникновения. Сфотографировано несколько штормов в верхних слоях сатурнианской атмосферы. На снимках, полученных в ультрафиолетовых лу­чах, прекрасно видны кольцеобразные зоны полярных сияний вокруг полю­сов. Подобные явления у планет-гиган­тов с их мощными магнитосферами не являются чем-то экстраординарным, из-за большей удаленности от Солнца они даже слабее, чем земные «авроры», но зато они значительно более масштаб­ные и светят почти постоянно.

Собственно магнитосфера Сатурна по форме и динамике оказалась похо­жей на юпитерианскую, но плазма, заключенная между магнитными сило­выми линиями, имеет принципиально иной состав: здесь она образована иони­зированными молекулами воды и этим напоминает плазму, окружающую ядра комет. Было ли в прошлом пространс­тво вокруг Юпитера похоже на то, что мы сейчас наблюдаем в окрестностях Сатурна, или оно когда-нибудь таким станет, или обе крупнейшие планеты изначально эволюционировали по-раз­ному? На эти вопросы ответов пока нет.

 

Оригинальный источник: NASA

« Предыдущая — След.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: