Энцелад мастерит кольцо Сатурна

Проанализировав данные, поступившие от нескольких приборов, установленных на американской межпланетной станции "Кассини" (Cassini), ученые смогли выявить источник самого удаленного и самого разреженного кольца Сатурна.

Недавние наблюдения показали, что крошечные частицы замерзшей воды исторгаются в космос из района южного полюса сатурнианского спутника Энцелада (Enceladus). Источник геологической активности на Энцеладе по-прежнему остается тайной. "Мы были поражены, увидев ледяные гейзеры в этом мире, который давно уже должен был стать холодным и мертвым. Какой-то неведомый процесс интенсивно разогревает внутренности Энцелада, особенно район его южного полюса, и вызывает выбросы факелов из ледяных частиц", - так комментирует ход исследований доктор Дэйл Круйкшанк (Dale Cruikshank) из Исследовательского центра NASA имени Эймса (NASA Ames Research center), участвовавший в работе научной группы, отвечающей за обработку результатов оптической и инфракрасной спектрометрии.

Ледяные частицы из этих "струй" имеют различную судьбу: более крупные частицы в основном возвращаются на поверхность спутника, в то время как мелкие частицы, подталкиваемые солнечным светом, распределяются по орбите вокруг Сатурна.

"Большинство этих мелких частиц, вероятно, вновь сталкивается с луной, однако небольшая их часть под воздействием световых лучей и взаимодействия с магнитосферой Сатурна рассеивается и формирует широкое кольцо "E"", - говорит доктор Марк Шоуолтер (Mark Showalter) из калифорнийского Института SETI. Таким образом, можно сказать, что кольцо "E" в настоящее время подпитывается за счет каких-то геологических процессов, идущих внутри Энцелада.

В ходе сближения "Кассини" с Энцеладом, осуществленного 26 ноября 2005 года, спектрометр, отображающий оптическую и инфракрасную составляющие, зарегистрировал спектр полярных "факелов" Энцелада (их называют "плюмами" - plumes). "В данных по "факелам" мы разглядели очень ясную сигнатуру маленьких ледяных частиц в виде заметной полосы поглощения на 2,9 микрона", - пояснил доктор Фил Николсон (Phil Nicholson), профессор астрономии из Корнеллского университета (Cornell University, Итака, штат Нью-Йорк), член той же самой научной группы (visual and infrared mapping spectrometer). Все это подтверждает уже возникшие ранее подозрения на то, что именно Энцелад является источником материала кольца "E", растянувшегося на 302 557 километров.

Предварительный анализ данных показал, что средний размер частиц в "факеле" - это приблизительно 10 микронов (1/100000 метра), тогда как частицы в кольце "E" приблизительно в три раза меньше. Освещенная солнцем поверхность самого Энцелада также состоит из водного льда, но уже с гораздо большим размером зерна, чем в "факелах".

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. 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 130 км, отстоящими одна от другой на 40 км. Эти трещины, получившие наименования "тигриных полос", изрыгают пар и крошечные капельки воды, которые кристаллизуются на поверхности Энцелада уже тысячу лет.

Миссия "Кассини-Гюйгенс" (Cassini-Huygens) - это совместный проект NASA, Европейского космического агентства (ESA) и Итальянского космического агентства. Управление аппаратом поручено Лаборатории реактивного движения (JPL, Пасадена).

Источники:

Multiple Cassini Instruments Capture Enceladus Plume - JPL - Cassini-Huygens News

Enceladus Plume - Cassini-Huygens Multimedia-Images