NASA на Сатурне. Часть первая: чёрная луна с белой изнанкой

15 июня 2004
membrana

---

Миссия Cassini-Huygens - одно из самых впечатляющих предприятий человечества в космосе. На рисунке - земной зонд в системе Сатурна, видимый с поверхности Пандоры (Pandora) - одной из малых лун планеты-гиганта (иллюстрация с сайта saturn.jpl.nasa.gov).

Близкий пролёт корабля Cassini около Фебы (Phoebe) дал множество удивительных снимков, которые позволили сделать вывод о происхождении этого странного спутника Сатурна. Сюрпризы маленькой луны - хорошее начало для многолетней миссии американского аппарата в системе планеты-гиганта.

Межпланетная станция Cassini должна выйти на орбиту вокруг Сатурна поздно вечером 30 июня 2004 года (1 июля по Московскому времени).

Любопытно, что при подлёте к планете аппарат пройдёт между её знаменитыми кольцами.

Однако одна из важных целей станции была достигнута ещё 11 июня. Cassini пролетел на минимальном расстоянии (немногим более 2 тысяч километров) от Фебы.

Этот спутник - самый удалённый от Сатурна (почти 13 миллионов километров).

Поперечник Фебы (планетка имеет приблизительно сферическую форму) - 220 километров.

Феба вращается вокруг Сатурна в направлении, обратном движению всех других его спутников, а также и направлению вращения самого Сатурна вокруг оси.

Ещё Феба отражает около 6 процентов солнечного света - это один из самых тёмных объектов в Солнечной системе.

Эти особенности давно заставляли астрономов предполагать, что Феба - захваченный когда-то давно в гравитационные сети Сатурна астероид.

Но последние данные вносят уточнение: вероятнее всего - это пришелец из пояса Койпера - гигантской области, лежащей, на дальних границах Солнечной системы, намного дальше орбиты Плутона.

Монтаж из двух снимков Фебы, сделанных 11 июня 2004 года (фото с сайта saturn.jpl.nasa.gov).

Пояс содержит мириады замёрзших глыб разного размера. Это своего рода строительный мусор, оставшийся там со времени рождения нашего планетарного мирка.

Детальные изображения поверхности Фебы показали - загадочный чёрный спутник содержит богатый светлым льдом материал, над которым лежит сравнительно тонкий (300-500 метров) тёмный слой.

Поверхность спутника усыпана рытвинами, большими и маленькими кратерами. Из многих кратеров (особенно больших и глубоких) выходят яркие полосы-лучи.

Во многих случаях светлые выбросы перекрываются более поздними наслоениями тёмного вещества.

Этот снимок Фебы сделан с расстояния 12 тысяч километров, с разрешением (в оригинале) примерно 70 метров в пикселе. Весь кадр занимает кратер диаметром 100 км, внутри которого видны более поздние следы ударов, в том числе - 45-километровый кратер слева, демонстрирующий множество характерных для Фебы светлых выбросов (фото с сайта saturn.jpl.nasa.gov).

Также интересно, что иногда на стенах больших кратеров, на их тёмных участках, видны светлые обнажения и оползни, вызванные, вероятно, позднейшими ударами более мелких метеоритов непосредственно в стену кратера, а также сотрясениями от ударов метеоритов поблизости.

Всё это кардинально отличает пейзажи Фебы от картин, снятых с таким же разрешением ранее на каких-либо астероидах.

Доктор Альфред Макэвен (Alfred McEwen), член научной команды миссии Cassini-Huygens, сообщил следующее: "Феба - это мир драматических очертаний, с кратерами, оползнями, и линейными структурами типа ущелий, горных хребтов, и цепочек впадин.

Они - ключи к внутренним свойствам Фебы, которые мы будем изучать, чтобы понять происхождение этого спутника и его развитие".

"Я думаю, что эти изображения показывают нам древний остаток тел, которые сформировались более чем четыре миллиарда лет назад во внешних пределах Солнечной системы", - добавил коллега Макэвена доктор Торренс Джонсон (Torrence Johnson).

Анализ данных, собранных с помощью инструментов межпланетного зонда, будет продолжаться ещё очень долго, но уже сейчас ясно, что пролёт Фебы дал богатую пищу для размышлений относительно самых ранних этапов жизни Солнечной системы.

Схема космического аппарата Cassini (иллюстрация с сайта saturn.jpl.nasa.gov).

Тут пора сказать пару слов о самом аппарате. Орбитальный модуль несёт 12 научных инструментов.

Это разнообразные камеры и спектрометры, работающие в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах волн, спектрометры заряженных и нейтральных космических частиц, радар, различное оборудование для магнитных измерений, анализатор космической пыли и так далее.

Всё это богатство питается от трёх радиоизотопных термоэлектрических генераторов.

На спускаемом зонде Huygens, который пристыкован сейчас к Cassini, и который должен совершить посадку на Титан - гигантский спутник с атмосферой, и, возможно, океаном - научных приборов шесть.

Точнее - это шесть крупных блоков, каждый из которых оснащён широчайшим набором датчиков.

Они будут измерять физические, химические и электрические параметры атмосферы Титана, попробуют выявить картину его ветров, соберут образцы газов и аэрозолей, а после посадки узнают - попал зонд на твёрдую или жидкую поверхность, и каковы её физические и химические свойства.

Один из последних снимков Сатурна (в естественных цветах), снятых Cassini по мере приближения аппарата к месту назначения (фото с сайта saturn.jpl.nasa.gov).

Посадка Huygens на Титан намечена на январь 2005 года.

А Cassini ждёт 52 сближения с семью из 31 лун Сатурна. Со времён полётов "Вояджеров" не было в космосе столь масштабного исследования удалённых уголков Солнечной системы. Так что основные сюрпризы ещё впереди.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Многое из того что могло бы случиться - не случилось ... наверное к лучшему.

NASA на Сатурне. Часть пятая: Титан смахивает на Землю

21 января 2005
membrana

---

Компьютерщик Майк Завитовски (Mike Zawitowski) из Бостона создал при помощи программы Terragen трёхмерный пейзаж Титана, как его можно было бы увидеть с самолёта, основываясь на фотографиях ESA (иллюстрация с сайта nature.com).

"Свидетельства осадков, эрозии, механического трения и речной деятельности говорит, что физические процессы, формирующие поверхность Титана, являются почти такими же, как те, что формируют Землю", - доктор Мартин Томаско (Martin Tomasko), один из ведущих учёных миссии Huygens.

Специалисты Европейского космического агентства (ESA) обнародовали новые подобности относительно данных, переданных зондом Huygens с поверхности Титана.

Эти процессы активны и сегодня, добавили в ESA. Жидкость на поверхности Титана вырезает каналы между горными хребтами изо льда. Каналы и ручьи сливаются в реки, бегущие к озёрам. Острова и мелководья замечательным образом подобны тем, что есть на Земле.

Правда, эти реки и озёра, похоже, в настоящее время пребывают в иссушенном состоянии, но дождь мог оживлять их совсем недавно.

Реки Титана прорезают ущелья в горах (фото с сайта esa.int).

Да, жидкий метан обнаружен на спутнике, но под поверхностью. В месте, где 14 января опустился зонд, жидкость находилась в нескольких сантиметрах внизу. "Такое чувство, что (здесь) недавно прошёл дождь", - добавил Томаско.

Кстати, материал под зондом, находящийся под тонкой жёсткой корочкой, напоминает песок.

А он мог сформироваться в результате действия в течение многих эпох или метановых дождей, или просачивания жидкости с более глубоких горизонтов.

Это изображение показывает каналы, которые, возможно, были созданы подземными метановыми источниками, ключами, а не метановыми дождями (фото с сайта esa.int).

Кстати, Huygens нагрел своим корпусом место посадки и получил "в ответ" выброс метана в виде газа, укрепив учёных во мнении, что метан является главным веществом, ответственным за геологическую деятельность на спутнике, за формирование его облаков, туманов и дождей.

Но метан должен постоянно возобновляться из некоего неизвестного источника в пределах луны. Возможно, кстати, что иные реки (ручьи) Титана берут своё начало именно от метановых ключей.

Потоки вокруг "островов" водяного льда (фото с сайта esa.int).

Тёмные участки, замеченные на изображениях - это многолетние накопления твёрдых частиц смога (по химии - различные органические вещества), которые выпадают из тумана на поверхности Титана.

Позднее они смываются метановыми дождями в каналы и водоёмы и со временем формируют обширные тёмные области, видимые с большой высоты.

Эти частицы являются, по крайней мере, одной из составляющих почвы спутника.

Специалисты также добавили, что осадки на Титане могут быть сезонными. И в определённое время каналы вновь наполняются.

Место посадки Huygens, снимок с Cassini (фото с сайта esa.int).

Интересно, что скруглённая потоками жидкости галька, замеченная на снимках с места посадки, это не камни (силикаты), а, судя по всему, грязный водяной лёд. Однако при температуре минус 170 градусов Цельсия и ниже - это всё равно, что камни.

Совершенно неожиданно в атмосфере Титана был найден изотоп Аргон-40. Это свидетельство вулканической деятельности на спутнике. Причём извергается здесь не горячая лава, как на Земле, а холодный водяной лёд и аммиак.

Таким образом, Титан активен, но активность эта похожа на земную лишь общими принципами, но не химией.

Вместо воды там жидкий метан, вместо скал и даже горных хребтов - водяной лёд, вместо грязи - "органическая сажа", вместо вулканической лавы - аммиак и вода.

Специалисты отмечают, что данных, собранных на Титане за несколько часов работы зонда, хватит на годы анализа.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Многое из того что могло бы случиться - не случилось ... наверное к лучшему.