Солнечная система (Астрономия и астрофизика) - Сурдин Владимир Георгиевич - Страница 65

Европа

Не менее интересен второй галилеев спутник — Европа, на изображениях поверхности которой видна система линий, напоминающая старинные рисунки каналов на Марсе. С одной стороны, на Европе практически нет крупных кратеров, что указывает на высокую активность геологических процессов. С другой стороны, там нет ни гор, ни разломов, ни других признаков тектонической активности. Европа, поверхность которой сплошь покрыта льдом, более других планет и спутников похожа на ровный бильярдный шар.

Эти трудно совместимые свойства Европы убедительно объясняются результатами теоретического моделирования ее внутреннего строения. По-видимому, под толстой ледяной корой спутника находится необъятный океан. Помимо жидкой воды Европа, кажется, имеет и другие компоненты, необходимые для жизни: заметное приливное влияние Юпитера служит ей источником тепла, а в трещинах ледового панциря, заметны следы органических соединений. Экзобиологи уже потирают руки в предчувствии находок в ледовитом океане Европы неведомых организмов. Для проверки этой гипотезы специалисты NASA работают над проектом космического аппарата, который проникнет сквозь ледяной покров Европы и, превратившись в подводную лодку, исследует первый внеземной океан.

Ганимед

Ганимед — крупнейший спутник Юпитера и вообще самый крупный спутник в Солнечной системе; он вдвое больше карликовой планеты Плутона и даже больше настоящей планеты — Меркурия. Можно было бы ожидать, что Ганимед, как гигант среди спутников, окажется и самым интересным среди них. Но, похоже, это не так.

«Вояджеры» и «Галилео» обнаружили на Ганимеде древние области, похожие на лунные материки, системы светлых и темных лучей вокруг молодых кратеров, а также некоторое подобие лунных морей. Две крупнейшие темные области на Ганимеде получили имена Галилей и Симон Марий.

На Ганимеде нет ни вулканов, ни гейзеров, ни следов атмосферы… Причина, вероятно, в том, что он расположен дальше от Юпитера, чем Ио и Европа, поэтому приливное влияние Юпитера действуют на Ганимед не так сильно, как на близкие спутники. Но и Ганимед не оставил планетологов без сюрприза: проходя вблизи этого спутника, «Галилео» обнаружил у него магнитное поле. Это дает повод предполагать наличие у Ганимеда металлического ядра диаметром около 500 км.

Каллисто

Почти вся поверхность самого удаленного из галилеевых спутников, — Каллисто, — покрыта древними кратерами. На нем отсутствуют равнины с малой плотностью кратеров (как морские области Луны или Ганимеда), присутствие которых обычно указывает на активность недр, обновляющих поверхность свежими излияниями. По-видимому, внутренняя жизнь Каллисто весьма пассивна. Благодаря этому поверхность спутника «читается» как летопись его далекого прошлого. Самая заметная запись на ней — система концентрических трещин Валгалла диаметром 2600 км.; как круги на воде они разбежались по поверхности спутника после удара гигантского метеорита. Эта выдающаяся деталь рельефа у Каллисто очень напоминает гигантский бассейн Равнина Жары на Меркурии, также, без сомнения, имеющий ударное происхождение.

Прочие члены системы Юпитера

Помимо галилеевых спутников Юпитер окружен многочисленной свитой мелких спутников диаметрами менее 200 км., а также темным разреженным кольцом, практически невидимым с Земли и впервые обнаруженным «Вояджерами». Пятый по размеру спутник Юпитера — Амальтея имеет форму картофелины с наибольшей длиной 270 км. и наименьшей 150 км.; она совершает оборот вокруг Юпитера за 12 земных часов, что лишь немного превышает юпитерианские сутки. А крохотные Метида и Адрастея диаметрами 40 и 20 км. движутся совсем близко к Юпитеру и облетают его всего за 8 часов, опережая суточное вращение планеты (подобно марсианскому Фобосу).

Далекие спутники Ананке, Карме, Пасифе и Синопе движутся на расстоянии более 20 млн. км. от Юпитера по сильно вытянутым орбитам с периодами около двух земных лет. Любопытно, что в отличие от других спутников Юпитера, они обращаются вокруг планеты в направлении, противоположном ее суточному вращению. Вообще, как правило, чем дальше спутник от Юпитера, тем более вытянута его орбита, и тем сильнее наклонена она к экватору планеты. Так что и в этом смысле система Юпитера представляет миниатюрную копию Солнечной системы. Галилеевы спутники можно уподобить классическим планетам, а мелкие спутники — малым телам Солнечной системы.

Кольца и спутники Сатурна

Направив телескоп на Сатурн в июле 1610 г., Галилей заметил по бокам планеты небольшие придатки. Открытые за полгода до этого спутники Юпитера навели его на мысль, что телескоп помог обнаружить свиту Сатурна. Для уточнения требовались дальнейшие наблюдения. Не желая терять приоритет открытия, Галилей поступил так, как делали все ученые в эпоху, когда еще не было научных журналов: он разослал коллегам анаграмму — фразу с описанием открытия, в которой нарочно перемешаны буквы. Только автор анаграммы знает, как из этого бессмысленного набора букв вновь составить фразу. Если открытие подтвердится и зайдет спор о приоритете, он сможет сослаться на дату письма. Анаграмма Галилея в переводе расшифровывалась так: «Высочайшую планету тройною наблюдал». Однако, спустя несколько месяцев, «придатки» Сатурна исчезли, а позже появились вновь, но Галилей так и не разгадал их тайну.

Христиан Гюйгенс (1629—1695), строивший вместе с братом Константином лучшие в то время телескопы, открыл в 1655 г. спутник Сатурна — Титан, а в 1656 г. заметил «придатки» Сатурна и составил свою анаграмму, гласившую: «Сатурн окружен тонким плоским кольцом, нигде с планетой не соприкасающимся и к эклиптике наклоненным». Спустя три года, окончательно убедившись в своей правоте, он объявил об открытии и расшифровал анаграмму. Причину периодического «исчезновения» кольца Сатурна Гюйгенс объяснил тем, что в результате орбитального движения планет Земля время от времени пересекает плоскость кольца, которое с ребра практически не видно.

Новые сведения о системе Сатурна добывались наземными методами с большим трудом. Достойно восхищения упорство наблюдателей, таких как Джованни Доменико Кассини (1625—1712), разглядевших еще в докосмическую эпоху несколько малых спутников и тонкую структуру кольца Сатурна.

Бесспорно, наличие колец у Сатурна делает его одним из наиболее популярных объектов у любителей астрономии. В небольшой телескоп легко различимы три основных кольца: внешнее А, среднее В и внутреннее С, а также деление Кассини между кольцами А и В. Космические исследования показали, что у Сатурна несколько тысяч тонких колец. Одна из научных статей, посвященных этим удивительным структурам, была названа «Безумный мир колец». Зонды «Вояджер-1 и -2» установили, что размер глыб в кольцах Сатурна доходит до нескольких метров, а их химический состав аналогичен составу спутников планеты (смесь водяного снега и силикатов).

Сейчас в системе Сатурна работает зонд «Кассини», который уже сделал ряд важных открытий. Например, по его снимкам, полученным 15 сентября 2006 г., было обнаружено два новых слабых кольца: одно совпадает с орбитой Януса и Эпиметея, другое — с орбитой Паллены. Оказалось также, что некоторые из ледяных частичек, выбрасываемых с поверхности Энцелада, вероятно, входят в состав одного из призрачных колец Сатурна — кольца Е. В отличие от знакомых всем ярких колец А, В и С, очень разреженное кольцо Е заметно с Земли только в те редкие эпохи, когда наша планета пересекает плоскость колец Сатурна; а происходит это примерно раз в 15 лет. Впервые кольцо Е астрономы увидели в 1966 г., а в 1980 г. его удалось сфотографировать. Цвет его оказался голубым. Лучшие изображения кольца Е были получены телескопом «Хаббл». Оказалось, что наиболее плотная и яркая часть кольца Е лежит на расстоянии 235 тыс. км. от центра Сатурна, т.е. практически совпадает с орбитой Энцелада. На изображениях, полученных «Хабблом», кольцо Е можно проследить до расстояния 480 тыс. км. Минимальную толщину (в вертикальном направлении) кольцо имеет в районе орбиты Энцелада, а с удалением от нее распухает, достигая на больших расстояниях толщины 15 тыс. км. и даже более.