Экскурсия в далекий мир. Система Сатурна

Ни одна планета не сравнится с Сатурном по захватывающей дух красоте. Сатурн – самая фотогеничная планета Солнечной системы. Некоторые его фотографии - незабываемы! Но на них видна только внешняя сторона. Красота – это только то, что видно на поверхности. Под ней – кипящий и бурлящий океан. Что бы увидеть его, придется подняться над поверхностью планеты, с ее шестисторонними бурями.

Вы можете представить, на что похоже, когда ты держишь частицу кольца, опоясывающего планету, в руке? А извергающиеся величественные фонтаны «Энцеладо»? Возможно, что соленые гейзеры этой луны, таят в себе разгадку происхождения жизни. На этой маленькой луне есть все, а образцы улетают в космос. На ней, словно расположена неоновая вывеска, гласящая: «Бесплатные образцы для всех!».

Еще одна тайна – это луна Титан. Опустившись под туманную завесу ее оранжевых облаков, вид поверхности настолько поражает, что невольно можно придать этой луне статус седьмого чуда света космического масштаба. В этой статье, мы попытаемся подняться к небесам Титана, на экскурсию по волшебным небесам. Мы пролетим над пропановыми озерами, горючими песчаными дюнами и метановыми реками. Только представьте – там можно стоять рядом с журчащим ручьем из жидкого метана! Интересно, на что был бы похож этот звук?

Но внешность здесь всегда обманчива. Если опустить руку в поток лавы на Титане, вы не обожжете ее, а обморозите. Все эти удивительные вещи находятся всего лишь в полутора миллиардов километров от дома. Готовы отправиться в путь?

Сатурн

Представьте, что вы садитесь на рейс до Сатурна. Что вам необходимо узнать перед путешествием? Самые лучшие места для наблюдения. Луны, которые вы просто обязаны посетить. Считайте эту статью вашим личным путеводителем по великолепной системе Сатурна.

Блуждающий по небосводу огонек, расположенный в два раза дальше Юпитера, и в четыре – пояса астероидов. Хотя он находится в полутора миллиардов километров от дома, Сатурн всегда привлекал к себе наше внимание. Он – самая феноменологически богатая планетарная система Солнечной системы, благодаря кольцам, планете, магнитосфере и огромной коллекции самых разнообразных лун. Там есть все. Взять, например, его кольца. В них обнаружены образцы из колец Юпитера, Урана и Нептуна!

Если вы захотите задать фундаментальный вопрос о Солнечной системе вообще, то вам нужен именно Сатурн.

Когда, в 1997-м году, космический аппарат «Кассини-Гюгенс» отправился на встречу с Сатурном, на его борту было все, что нужно для долгого путешествия в глубокий космос – электрогенератор, дополнительный запас топлива, мощные антенны и лунный зонд, а руководитель группы по фотоаппаратуре, Каролайн Поркэ, проследила так же за тем, что бы там так же была отличная камера. В конце концов, целью полета был один из красавчиков Солнечной системы!

Сатурн

Сатурн – вторая по величине планета Солнечной системы, но, как и его сосед, газовый гигант – Юпитер, это пример превосходства формы над содержанием. Сатурн – это гигантский газовый шар. Его внешние слои – атмосфера из газов. Но, чем глубже от поверхности, тем выше температура и давление, поэтому на определенной глубине, газ начинает вести себя как жидкость, которая и составляет ядро планеты. Сатурн – огромная планета, но в пересчете на килограммы, находится в космическом легком весе. Внутри него поместилось бы 765 планет Земля, но его плотность так мала, что вся планета могла бы плавать на поверхности воды.

Как и Юпитер – это мир, без точки опоры. Здесь нет твердой поверхности. Непонятно даже, сколько здесь длится день, хотя вершины облаков огибают планету каждые одиннадцать часов. Но толпы туристов на Сатурн, привлекло бы то, что находится в небе, а не на его поверхности.

Трудно представить себе более прекрасное зрелище, чем система колец. Это то, что хотел бы увидеть первым в телескоп любой подросток. Даже в любительский телескоп это зрелище впечатляет.

Когда Сатурн отклоняется к Солнцу, кольца почти полностью исчезают. Как космического туриста, вас бы обязательно поразил бы тот факт, что кольца – невероятно тонкие. Они не толще, чем один или два этажа современного здания.

Но откуда все это известно? Через семь лет после старта, космический аппарат «Кассини-Гюгенс», пролетев полтора миллиарда километров в космосе, 30 июня 2004 года приступил к самому сложному этапу своей миссии – выходу на орбиту. Но вначале, ему нужно было преодолеть полосу препятствий из колец.

Надежды и чаяния тысяч ученых и инженеров зависели от нескольких секунд. До этого, Сатурн был посещен нами дважды, с помощью аппаратов «Вояджер-1» и «Вояджер-2», но в этот раз, ученые хотели более подробно изучить систему Сатурна, а не сделать несколько моментальных снимков. Единственным способом – было торможение с помощью гравитации Сатурна, а потом можно было попасть на его орбиту.

«Кассини» мчался вперед, направляясь в пространство между внешними кольцами «F» и «G», где, как надеялись ученые, нет орбитальных осколков. Они разворачивают основную остронаправленную антенну в направлении, откуда могли лететь частицы колец, что бы она играла роль щита. Полет проходил нормально, но когда «Кассини» вошел в зону радиомолчания за Сатурном, все стало зависеть от включения двигателя для торможения космического аппарата, точно в указанное время. В этот момент, в центре управления полетом возникло томительное ожидание. И вот, успех! Когда «Кассини» горделиво выплыл из тени Сатурна, он вновь поворачивается для пересечения плоскости колец. «Кассини» оказался хорошей компанией для 62-х известных лун Сатурна и получил великолепные возможности для фотоснимков, которые в дальнейшем привели в изумление даже профессионалов. Были сделаны фотографии, от которых чуть ли не бежали мурашки по коже! Сатурн с кольцами, Сатурн – полумесяцем. Мы смотрим на кольца сверху, а на заднем плане – Луна! Настоящее произведение искусства!

Но «Кассини» продолжал свой путь. И, когда он подошел достаточно близко, все кольца распались, как бы на множество колечек, похожих на дорожки грампластинки, если вы еще помните, что это такое. Ученые с огромным интересом пытались понять, как образуется подобный узор. Кольца, которые в телескоп казались однородными, теперь оказались испещрены тысячами линий!

На каждом туристическом маршруте есть главная достопримечательность. В случае с Сатурном, вы обязательно должны увидеть кольца. Они состоят из огромного количества частиц, размеры которых варьируются от крупных камней с небольшой многоквартирный дом, до мельчайших пылевых частиц. Все они мчатся по орбите вокруг Сатурна с сумасшедшей скоростью от 30 000 до 60 000 километров в час. Их движение похоже на автомагистраль, по которой все будут ехать со скоростью 300 километров в час. Но относительно друг друга, машины перемещаются очень медленно, а если посреди такого кольца окажется космический корабль, который движется с той же скоростью, что и объекты колец, то ему не будет угрожать опасность.

Представьте себе час пик в пятницу вечером. Кольцо «B» - это заполненное машинами шоссе, так как в нем много частиц, на кольце «A» -движение мене напряженное, а кольцо «C» - похоже на загородную дорогу - там не часто встречаются частицы.

Частицы колец, которые возможно являются останками разрушенной луны, под воздействием силы притяжения превратились в сверхтонкий диск, диаметром почти 300 000 километров. От одного края до другого – почти такое же расстояние, как от Земли до Луны.

Но это движение нельзя назвать стабильным. Когда мимо проходит луна, она создает волну, такую же, какая образуется за моторной лодкой. Частицы колец словно танцуют затейливый космический танец вокруг планеты. Они словно балерины – у каждой из них своя орбита и траектория. Иногда, они пересекаются и сталкиваются, а иногда – нет. Благодаря сезонному световому эффекту, были раскрыты самые глубокие тайны этого космического балета.

Каждые пятнадцать земных лет, за которые Сатурн неспешно совершает оборот вокруг Солнца, лето переходит из одного полушария в другое. В 2009 году, «Кассини» находился в идеальном положении, для наблюдения равноденствия на Сатурне. В момент равноденствия, Солнце светит в точности параллельно кольцам, но чуть раньше или чуть позже него, Солнце стоит над кольцами чуть выше, и любые вертикальные выступы, как над плоскостью колец, так и под ней, отбрасывают очень длинные тени. Было обнаружено, что кольца не совсем плоские. В некоторых местах, частицы колец образуют структуры, которые поднимаются над плоскостью на 2-5

километров. Впервые за 400 лет были получены сведения о том, что кольца имеют три измерения.

Энцелад

Если вы еще не слышали об этом, знайте, что главная сенсация в системе Сатурна - это крошечная луна «Энцеладо». Она приобретает репутацию места, где более целесообразно вести поиски жизни. Белый, блестящий Энцеладо, сверкающий шар, скрытый в редком кольце «E», был луной, которая не вызывала особого интереса до тех пор, пока «Кассини» не начал свои исследования. Там что-то было не так! Впервые это обнаружила группа магнитометрии. Они заметили, что магнитное поле Сатурна ведет себя странно, оно, как будто, помялось вбок. Было предложено подлететь поближе. Когда это сделали, и мимо прошла звезда, было замечено, что с ее яркостью что-то происходит. Даже издалека было видно, что из южного полюса извергается вещество. Это было так неожиданно и необычно, что сначала предположили артефакт фотокамеры.

Энцеладо. Крошечная луна, диаметром всего 500 километров. Она слишком мала для каких либо геологических процессов. Она выглядит так, словно покрыта ярким, свежевыпавшим снегом. Повсюду видны трещины. Та есть горные хребты и глубокие разломы. Когда ученые взглянули на южный полюс, то сразу пришли к мысли, что там все-таки расположена геологическая активность. Они сделали удивительное открытие – множество огромных гейзеров, бьющих с ледяной поверхности и выбрасывающих в космос воду и кристаллы льда, на участке, примерно, с южную Калифорнию. Но с орбиты он не очень похож на Калифорнию. Здесь холодно, как и следует на подобной луне, находящейся так далеко от Солнца. Но в этом и заключается тайна Энцелада – эта луна ГОРЯЧАЯ, на ее южном полюсе – тепло. Это то же самое, что сказать, будто на северном полюсе Земли жарче, чем на экваторе. На данный момент, более вероятное объяснение в том, что источником воды является подземный океан или море. Он скрыт под ледяной коркой южного полюса, который нагревается за счет приливных сил. Этот феномен был тайной, потому что Энцелад – очень маленький, на нем не должно быть такого тепла. Ученые считают, что подземный источник тепла растапливает лед, вода, которая возможно, смешивается с аммиаком и другими веществами, понижающими точку таяния, выходит из-под земли, вылетая в космос.

Энцелад

Это неожиданное место для поисков жизни, ведь крошечная луна должна быть мертвой и безжизненной. Но Энцелад содержит все, что необходимо для жизни – источник энергии, что топит лед, источник воды, источник органических веществ, источник азота. На этой маленькой луне есть все, и образцы вылетают в космос!

Сейчас, эта луна является основной точкой Солнечной системы для астробиологических исследований. В этом отношении, она предпочтительней, чем Марс, Европа и даже Титан, благодаря своей доступности. Если эти струи образуются из жидкой воды, то из них можно взять образцы.

Когда «Кассини» летел к водяным струям, группа пилотировала аппарат на высоте всего 25 километров. Это невероятная точность для робота, который не был предназначен для таких полетов, дистанционно управляемого с Земли на расстоянии полтора миллиарда километров. С помощью «Кассини» узнали, что в выбросах находится метан, азот, аммиак и органические молекулы. Это настоящий суп из органики, который вылетает в космос и замерзает! Эту жидкость можно разливать по банкам и продавать на Земле, подписанных, как «органический питательный суп»!

Энцелад

В земных гейзерах и горячих источниках живут бактерии, чья родословная восходит к зарождению жизни. Они тоже могут быть интересными. Но ничто на Земле не сравнится с ледяной красотой Сатурна! Смотреть на Сатурн, сидя на южном полюсе Энцеладо и наблюдая за извергающимися гейзерами, было бы очень красиво! Вы бы увидели величественные фонтаны из извергающихся льдин. Они никогда не останавливаются, потому что некоторые из них вытягиваются в космос на десятки тысяч километров, вплоть до орбиты вокруг Сатурна – именно так формируется кольцо «E». «Кассини» раскрыл тайну происхождения, по крайней мере, одного из колец Сатурна.

Энцелад

Возможно, это поможет раскрыть более важную загадку – есть ли жизнь за пределами Земли?!

Спутник Сатурна «Титан» превосходит по размерам Меркурий и Плутон. Это единственный мир, кроме Земли и Венеры, на котором есть и твердая поверхность, и атмосфера. Если бы Титан не вращался бы вокруг другой планеты, ученые с легкостью объявили бы его самостоятельной планетой. Он представляет небывалый интерес и является тайной, скрытой за непрозрачной атмосферой.

«Кассини» подтвердил, что Титан покрыт густым оранжевым смогом. Лабораторные исследования показали, что эта дымка могла возникнуть в результате реакции солнечного света с густой атмосферой из азота и аммиака в течение четырех с половиной миллиардов лет. Камера «Кассини» лишь частично могла проникать сквозь дымку. Пятна света и темноты на поверхности, походили на континенты и океаны.

До того, как «Кассини» добрался до Титана, он представлялся темным, страшным и холодным. Ведь только представьте – даже в полдень там так же темно, как при земных сумерках, а вы можете стоять у водоема, размером со средиземное море, наполненным растворителем!

Семь лет европейский зонд «Гюгенс» путешествовал вместе с американским космическим аппаратом «Кассини». В Рождество 2004 года он отправился в путь. До этого, земляне никогда не пытались садиться на поверхность такого далекого мира. Когда зонд «Гюгенс» приступил к заходу на посадку, управление было передано европейскому центру управления полетами. Зонд вонзился в атмосферу Титана со скоростью 6 километров в секунду! Когда зонд тормозил, атмосфера вокруг него светилась фиолетовым цветом.

Снижаясь на парашюте, первые 140 километров, зонд мог различить лишь смог и туман. На расстоянии 30 километров от поверхности, сквозь дымку начал проступать рельеф. Постепенно вырисовался ландшафт из ярких гор, разрезанных узкими темными каналами. Это говорило о том, что когда-то в прошлом здесь были дожди!

Сигнал до Земли шел один час, а «Гюгенс», конечно, передавал изображение с места событий. В офисе, где разворачивалось действо, находилось около двадцати ученых. В Германии тогда была зима, поэтому уже стемнело. Возникала иллюзия, будто люди из центра управления сами рассматривали этот далекий мир, словно он находился за порогом. А зонд продолжал полет и по пути делал удивительные снимки. А ученые наблюдали странный эффект – хотя они и были родом из разных регионов, каждый находил черты рельефа до боли знакомыми!

Эти снимки кардинально отличались от тех, что были сделаны с орбиты. На них, невооруженным глазом были видны разветвленные речные системы, которые выглядели в точности, как речные системы на Земле. Это было потрясающе, словно романы Жюля Верна воплотились в реальность!

И вот, «Гюгенс» приземлился на «Титане». Прежде, чем кончился заряд батарей, и зонд полностью замерз, он передал несколько сотен фотографий. Он приземлился на чем-то вроде высохшего ручья. Местность вокруг была заполнена круглыми камнями, и говорило о том, что когда-то эти камни, то есть частицы льда, перекатывались в потоке.

Титан

Зрелище было леденящим, ведь температура там, примерно на 93 градуса Цельсия, ниже, чем у сухого льда. При такой низкой температуре поверхности, внешность на Титане обманчива. Это мир жидкостей. Обман заключается в том, что эта жидкость – не вода. Это – метан. По поверхности текут реки из метана. Из-за низкой температуры, вода ведет себя как камень, а метан – как вода. Шкалы летучести словно смещены в сторону.

Как же в таком столь чуждом мире возник ландшафт, так похожий на ландшафт нашей родной планеты? Лед впитывает метан, как почва – воду и, как и на Земле, избыточная жидкость проделывает себе путь вниз по склонам.

Но когда ученые сделали радиолокационные снимки Титана, то обнаружили еще более невероятные вещи! На северном полюсе есть целые озера и МОРЯ! Кажется, что прямо по ним можно кататься на лодке или гидроцикле! Титан – единственное известное место в Солнечной системе, кроме Земли, где на поверхности существуют жидкости. Но кроме метановых озер, на Титане так же есть и этан, более сложный углеводород, а так же пропан – все знают, что такое пропан, ведь его используют для бытовых мангалов и газовых плит. Вы только попробуйте представить, что стоите на берегу океана, состоящего из жидких углеводородов! Должно быть, это необычное зрелище!

Но, не спешите удивляться, ведь вы еще не видели вулканы! Ученые считают, что извергаемое вулканами Титана вещество, является смесью аммиака и воды, что позволяет последней таять при гораздо более низкой температуре. Лава на Титане – дурнопахнущая смесь воды и аммиака, которая тает при температуре минус сто градусов Цельсия.

Титан

Резкий контраст с криовулканами и озерными полярными районами образуют огромные пустыни у экватора Титана, покрытые дюнами. Вы бы увидели бесконечное море огромных дюн, размеры и формы которых, точно такие же, как у земных дюн. В некоторых районах, на многие сотни километров не видно ничего, кроме них!

Подобно дождю из быстрозамороженной кофейной гущи, ветер собирает песок в большие кучи, которые покрывают двадцать процентов поверхности! Как и хороший кофе, дюны Титана темные и питательные. Они представляют собой целый склад органического материала, который в сотни раз превосходит запасы угля на Земле. Вряд ли вы повезете этот инопланетный уголь домой, но углеводороды, омывающие берега на Титане, могут пригодиться для обратного полета. Запасы энергии ископаемого типа на Титане, превосходят запасы Земли в десятки, даже в сотни раз! Это огромное количество газа по любым меркам.

Но на этом складе органических молекул можно найти и кое-что еще более ценное. Разгадку зарождения жизни вселенной и всего сущего. Как происходит переход от простых веществ, таких, как углерод, водород, кислород и азот, к живым существам, которые задаются вопросом о своем происхождении? На Титане существует реальная возможность, что процесс остановился на этих сложных промежуточных шагах. Он не завершен. Ученые думают, что могут в озерах Титана бактерии, которые усваивают жидкий метан, так же, как мы – кислород.

Эта жидкость однозначно не понравится нам – земным формам жизни, но формы жизни с Титана, выросшие на жидком метане, будут чувствовать себя там прекрасно, и их будет шокировать мысль о том, что на Земле организмы живут в воде!

Титан – самое сложное испытание для Жизни в нашей Солнечной системе. Если она может существовать в этих условиях чуждой химической среды, то ее можно встретить где угодно.


По мотивам National Geographic. Гид путешественника по планетам. 


к главному разделу




ЦИТАТА ДНЯ:
Здоровый дух попахивает глупостью.(Кундера М.)
 

 
  

Общество друзей милосердия