Крошечный Энцелад может содержать компоненты жизни
С небольшим ледяным спутником Сатурна Энцеладом (Enceladus) связаны едва ли не самые захватывающие открытия, сделанные в ходе экспедиции американской АМС "Кассини" (Cassini). И еще больше открытий ожидают от Энцелада в будущем.
Первые сведения о необычном с точки зрения земной геологии строении Энцелада появились еще в августе 1981 года, в ходе сближения с этим небесным телом американского же "Вояджера-2" (Voyager 2). "Вояджер" передал на Землю снимки необычного гладкого ландшафта, который свидетельствовал о том, что эта луна была геологически активна по крайней мере 100 миллионов лет назад.
Однако удовлетворительного объяснения тому обстоятельству, что крошечный Энцелад (поперечник которого составляет около 500 километров) некогда был столь горяч, что плавился, дать никто не мог. Энцелад вряд ли может содержать достаточное количество радиоактивных материалов, чтобы разогреваться за их счет, его орбита недостаточно эксцентрична для того, чтобы нагрев объяснить приливно-отливными взаимодействиями с планетой-гигантом (орбита Энцелада располагается на расстоянии в 237 378 километров от Сатурна, это две трети расстояния от Земли до Луны (384 400 км)), и там нет даже достаточного количества аммиака, чтобы этим можно было обосновать пониженную температуру плавления поверхности луны. После "Вояджера" исследователи просто отложили проблему Энцелада на неопределенное время, сочтя ее на текущем этапе неразрешимой (некоторые планетологи, впрочем, считали и считают, что разогреть внутренности Энцелада и послужить причиной его "водного вулканизма" могли бы приливно-отливные взаимодействия между Энцеладом и Мимасом (Mimas) - еще одним спутником Сатурна).
Только в начале 2005 года "Кассини", направив на Энцелад свои более совершенные фотокамеры и приборы, смог сдвинуть изучение Энцелада с мертвой точки. Результаты, полученные в ходе пролетов этого спутника 17 февраля, 9 марта и 14 июля, ошеломили и восхитили ученых. Теперь по установленному графику следующий "контакт" с Энцеладом произойдет 12 марта 2008 года. И в очередной раз высоту этого пролета решено снизить до 60 миль (100 километров) - это станет новым рекордным сближением.
Крошечная луна, оказывается, может похвастаться разреженной атмосферой, состоящей из водяного пара с примесью азота, углекислого газа и т.д. Простейшие молекулы на основе углерода (то есть простейшая органика; простые органические соединения включают в себя углекислый газ и молекулы, содержащие водород и углерод, - вроде метана, этана и этилена) были обнаружены в районе его южного полюса. Сам южный полюс Энцелада представляет собой своего рода райское местечко в условиях ледяной пустыни - там царят относительно высокие (если сравнивать с ожидаемыми минус 203 градусами Цельсия) температуры - минус 183 градуса (Энцелад отражает почти 100 процентов света, поскольку покрыт льдом, поэтому температура там по идее должна быть очень низкой.
Кроме всего прочего, южный полюс Энцелада - это средоточие геологической активности. Данная область исчерчена параллельными трещинами длиной около 81 мили (130 км), отстоящими одна от другой на 25 миль (40 км). Эти трещины, получившие наименования "тигриных полос", изрыгают пар и крошечные капельки воды, которые кристаллизуются на поверхности Энцелада уже тысячу лет. Мельчайшие ледяные осколки - это, вероятно, основной источник частиц, которые непрерывно пополняют наиболее удаленное и самое широкое кольцо Сатурна, кольцо "E", растянувшееся на 302 557 километров.
"Кассини" так и не смог обнаружить никаких ледяных гейзеров или ледяных вулканов, но почти полное отсутствие аммиака и объемы покидающего спутник водяного пара позволяет предположить, что вулканические процессы на Энцеладе все-таки продолжаются, и все это может считаться своеобразным водным вулканизмом.
"Мы обнаружили простейшую органику в "тигриных полосах", - заявил на 37-й ежегодной встрече Отделения планетарных наук Американского астрономического общества (American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences), работающей в Кембридже (Великобритания), доктор Роберт Браун (Robert Brown), руководитель группы визуальных и инфракрасных спектрометрических исследований Аризонского университета (Тусон, США). - Метан был, вероятно, заперт в глубинах Энцелада со времен формирования Солнечной системы, и теперь он просачивается сквозь щели".
Визуальный и инфракрасный спектрометры не смогли обнаружить азот, однако ионный масс-спектрометр "Кассини", похоже, все же зарегистрировал следы его присутствия в атмосфере Энцелада. Все остальные показания этих двух очень различных по принципу действия приборов (в одном случае регистрируется спектр излучения вещества, а в другом - его состав определяется путем разделения ионизованных частиц по массам в магнитном поле) полностью совместимы между собой, что позволяет поверить в надежность полученных результатов.
"Так что мы имеем дело с подповерхностной жидкой водой, простейшей органикой и водяным паром. За долгие годы (а возраст Энцелада составляет приблизительно 4,5 миллиарда лет, точно так же как и у Земли и остальной части Солнечной системы) нагревание этого "коктейля" из простой органики, воды и азота могло породить некоторые из самых основных стандартных кирпичиков жизни, - фантазирует Браун. - Случилось ли нечто подобное на Энцеладе? Это пока не ясно, но Энцелад очень похож на юпитерианскую луну Европу [при этом Энцелад в шесть раз ее меньше] и планету Марс, и теперь он должен стать местом, где мы в конечном счете будем искать жизнь".
Ключевая информация может также поступить от магнитометров "Кассини". Во всяком случае, именно колебания магнитного поля Европы в свое время убедили специалистов в том, что ее подповерхностный океан - реальность. Возможно то же самое случится и с Энцеладом. В настоящее время данные анализируются учеными лондонского Имперского колледжа (Imperial College).
Миссия "Кассини-Гюйгенс" - это совместный проект NASA, Европейского космического агентства (ESA) и Итальянского космического агентства. Управление аппаратом поручено Лаборатории реактивного движения (JPL, Пасадена).
Источники:
Tiny Enceladus May Hold Ingredients of Life - PhysOrg.com (University of Arizona)
Enceladus Tiger Stripes Are Really Cubs - RedNova News
Icy Saturn Moon Has Hot Insides - Discovery Channel
Обсудить
Справка
"Кассини-Гюйгенс" (Cassini-Huygens) в системе Сатурна (основные этапы)
21:10 (EDT, восточное поясное время), 30 июня 2004 года - поворот антенны космического корабля (с тем, чтобы экранировать аппарат от космической пыли в тот момент, когда он пересекает плоскость колец Сатурна).
22:36, 30 июня 2004 года - запуск двигателя для торможения космического корабля и перехода на вытянутую эллиптическую орбиту. Двигатель работал приблизительно 96 минут.
23:54, 30 июня 2004 года - "Кассини" захвачен гравитацией Сатурна и вышел на заданную орбиту.
12:03, 1 июля 2004 года - наиболее близкий подход к Сатурну за все время экспедиции - 19 980 километров от вершин облачности Сатурна.
12:12 - 12:22, 1 июля 2004 года - окончание работы двигателя.
12:35, 1 июля 2004 года - космический корабль начал съемку колец Сатурна.
26 октября 2004 года - начало экспедиции к Титану.
25 декабря 2004 года - отделение зонда "Гюйгенс" от "Кассини".
14 января 2005 года - спуск "Гюйгенса" в атмосферу Титана (начало спуска - 5 часов утра (EST)).
1 августа 2005 года - сближение со спутником Сатурна Мимасом.
23 сентября 2005 года - сближение с Тефией.
25 сентября 2005 года - сближение с Гиперионом.
10 октября 2005 года - сближение с Дионой.
25 ноября 2005 года - сближение с Реей.
3 декабря 2007 года - сближение со спутником Сатурна Эпиметеем.
Источник:
NASA
Справка
История полета АМС "Кассини-Гюйгенс" (Cassini-Huygens)
15 октября 1997 года - "Кассини-Гюйгенс" запущен с мыса Канаверал (Флорида, США) ракетоносителем Titan 4B/Centaur.
26 апреля 1998 года - маневр в гравитационном поле Венеры для набора необходимой скорости.
24 июня 1999 года - повторный маневр в гравитационном поле Венеры.
18 августа 1999 года - маневр в гравитационном поле Земли (мимо Земли корабль прошел со скоростью 69 тысяч км/час).
30 декабря 2000 года - последний маневр в гравитационном поле Юпитера. Фотографирование этой планеты-гиганта. "Кассини-Гюйгенс" находился в окрестностях Юпитера вместе с "Галилео" (Galileo), все еще облетающим к тому времени по орбите эту планету (с конца 1995 года), таким образом впервые два космических корабля исследовали газового гиганта одновременно. 30 декабря зонд ближе всего подошел к Юпитеру - он был на расстоянии в 10 миллионов километров от внешних орбит его крупнейших спутников - Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто.
11 июня 2004 года - "Кассини-Гюйгенс" сблизился с Фебой - одной из крупнейших лун Сатурна, добыв доказательства того, что этот спутник может быть замерзшим артефактом времен формирования Солнечной системы (приблизительно четыре миллиарда лет назад).
Источник:
NASA
Статьи по теме
Энцелад: валуны над водной бездной?
Изучая новые снимки Энцелада, сделанные с рекордно близкого расстояния, ученые приходят в полное недоумение и пока не понимают, что они видят. Энцелад также уподобляют юпитерианской луне Европе и предполагают, что он тоже обладает океаном, скрытым ледяным панцирем.
Кораллы Гипериона
Устройство "пустотелого" Гипериона очень близко к тому пределу, за которым внутреннее давление, порожденное собственной гравитацией луны, начнет сокрушать хрупкий материал, в конечном счете вылепив из него что-то более близкое к сферическому объекту.
Энцелад пустил пыль в глаза ученым
Энцелад становится одним из самых интересных объектов для исследования с помощью приборов АМС "Кассини". Удалось зарегистрировать присутствие частиц пыли возле этого спутника Сатурна, а теперь планируется сблизиться с Энцеладом до экстремальных 175 км.
Решена загадка спутника Седны
Планетоид Седна, сравнительно недавно обнаруженный во внешней части Солнечной системы, уже успел подкинуть земным ученым целый ряд головоломных загадок. К счастью, новые измерения позволили раскрыть одну из этих тайн.
Драконов шторм на Сатурне
Большое яркое замысловатое пятно, появившееся в южном полушарии Сатурна в середине сентября прошлого года, было идентифицировано как крупная буря конвективного типа. Атмосфера Сатурна и его кольца показаны на этом снимке, сделанном АМС "Кассини", в псевдоцветах, отображающих информацию, полученную путем исследования инфракрасного диапазона.
Луны Сатурна дразнят астрономов
В вечных сумерках, которые царят во внешней части Солнечной системы, космический корабль NASA "Кассини", недавно избавившийся от своего европейского "партнера" "Гюйгенса", продолжает наматывать витки вокруг Сатурна и делать фотографии его удивительных лун.
Потеряна половина данных от "Гюйгенса"
Сбой в программе послужил причиной потери половины изображений зонда "Гюйгенс" во время его спуска к поверхности спутника Сатурна Титана. Однако оставшиеся 350 фотографий, а также показания многочисленных датчиков и данные, полученные с помощью земных телескопов и радиотелескопов, должны помочь выполнить основную задачу миссии.
Тектоническая активность на Дионе
Межпланетная станция "Кассини" переключилась на следующую свою важную цель - Диону, четвертый по величине из так называемых "классических" спутников Сатурна, известных еще в докосмическую эру. Корабль подошел к Дионе на 81 тысячу километров и прислал на Землю снимки загадочной ледяной поверхности, анализом которых теперь заняты ученые всего мира.
Тень на сатурновый плетень
Этот впечатляющий вид колец Сатурна, на которые наползает тень от самой кольценосной планеты-гиганта, демонстрирует вариации яркости, соответствующие разности концентрации орбитальных частиц, из которых и состоят эти кольца.
Снимки в УФ-лучах открывают тайну происхождения колец Сатурна
Лучшие из всех когда-либо полученных землянами фотографий колец Сатурна в ультрафиолетовых лучах показывают, что во внешней части этого величественного образования содержится гораздо больше льда, чем считалось ранее. Этот факт позволяет сделать самые далекоидущие выводы и высказать некоторые предположения о происхождении этого редкого феномена Солнечной системы.
На Титане обнаружены таинственные письмена и кучевые облака
Фотографии Титана, полученные международной автоматической межпланетной станцией "Кассини", перевернули многие предположения земных ученых, касающиеся процессов, происходящих на этом гигантском спутнике Сатурна. В случае Титана можно говорить о геологической активности, как и на Земле. Атмосфера и грунт этого спутника во многом напоминают нашу планету и могут содержать "стандартные строительные блоки" для жизни.
"Кассини-Гюйгенс" пролетел сквозь кольца Сатурна
После семилетнего полета через всю Солнечную систему космический корабль "Кассини-Гюйгенс" успешно вышел на орбиту вокруг Сатурна. Сложности и рискованности этой операции прибавило то, что земной аппарат должен был пролететь между двумя внешними кольцами Сатурна - F и G. Теперь этот орбитальный аппарат готов начать свое четырехлетнее путешествие по окрестностям кольценосного гиганта, сближаясь время от времени с его многочисленными лунами.
"Инь и ян" Япета и Сатурна
"Кассини" сделал свою первую фотографию Япета - третьего по величине спутника Сатурна. Поверхность Япета обладает необычным свойством - одно его полушарие гораздо светлее другого. Пока неизвестно, почему полушария Япета так сильно отличаются.
Снимки Фебы позволили разгадать тайну ее происхождения
Внешняя луна Сатурна Феба была сфотографирована автоматической космической станцией "Кассини" в пятницу вечером, когда аппарат пролетел на расстоянии 2000 километров от этого спутника. Фотографии уже позволили планетологам сделать некоторые важные выводы, касающиеся происхождения Фебы и ее роли в создании новых лун.
На Титане вместо органической грязи нашли залежи льда
Планетологам из Университета Аризоны удалось заглянуть в небольшие "инфракрасные окна" в покрытой оранжевой дымкой атмосфере крупнейшей луны Сатурна Титана. Теория о том, что поверхность этого спутника полностью покрыта жидкими и твердыми органическими материалами, выпадающими со своеобразными "дождями" из атмосферы (липкой органической грязью), не подтверждается. Установлено наличие обширных областей водяного льда на поверхности Титана, что делает его похожим на Ганимед (крупнейший спутник Юпитера).
Еще 4 спутника Юпитера: впервые удалось разглядеть луны размером в 1 км
Число известных лун Юпитера достигло 52 с открытием четырех маленьких объектов, которые прибавились к тем, о которых мы уже сообщали. С Юпитером также связаны открытия, сделанные межпланетным зондом "Кассини", который с октября 2000 года в течении примерно 6 месяцев проводил гравитационный маневр в поле этой планеты на своем пути к Сатурну
Астрономы объявили об открытии семи новых спутников Юпитера
Астрономы Гавайского университета объявили в среду об открытии семи новых орбитальных спутников Юпитера, доведя таким образом общий счет открытых лун крупнейшей планеты Солнечной системы до 47. Все новооткрытые спутники Юпитера - маленькие, их диаметры составляют 2 - 4 км. Два из них вращаются по своим орбитам в том же самом направлении, в котором вращается сам Юпитер, в то время как пять оставшихся являются "нерегулярными" - крутятся в противоположном направлении.
Атмосфера на Титане - самое близкое подобие земной
С помощью новейших телескопов с адаптивной оптикой на Титане удалось разглядеть облака и очертания континента. Эти облака, возможно, подобны летней грозовой облачности на Земле, но состоят из метана, а не из воды. Это - первый случай, когда удалось отыскать в Солнечной системе такую близкую аналогию с атмосферным водным циклом Земли.
Космический аппарат "Кассини" передал свои первые изображения Сатурна
Американо-европейский исследовательский корабль "Кассини", запущенный в 1997 году, преодолел большую часть пути от Юпитера к Сатурну и передал свои первые изображения кольценосного гиганта. "Кассини" первым из космических аппаратов выйдет на орбиту вокруг Сатурна и выпустит зонд "Гюйгенс", который совершит посадку на крупнейший спутник Сатурна Титан.
Спутник Юпитера Амальтея после катастрофы превратился в груду камней
Космический корабль "Галилео", запущенный НАСА в 1989 году, сумел в очередной раз удивить ученых. Выяснилось, что Амальтея, ближайший юпитерианский спутник, возле которого "Галилео" пролетел 5 ноября, имеет очень низкую плотность. Это означает, скорее всего, что в толще спутника полно пустот.
На Европе американцев ждет вместо жизни рассол из серной кислоты
Одна из крупнейших юпитерианских лун - покрытая ледяным панцирем Европа, которую астробиологи и научные фантасты уже не один десяток лет прочили в первые кандидаты на поиск внеземной жизни в Солнечной системе, - может оказаться "царством коррозии", местом, пропитанным кислотой и перекисью водорода. В таком случае условия для жизни на ней будут весьма неблагоприятными. Такое заключение сделали специалисты, проводившие на прошлой неделе совещание по планам подготовки миссии Jupiter Icy Moons Orbiter - аппарата NASA для исследования с орбиты ледяных спутников Юпитера.
Новости по теме
