Рис. 56. «Тигровые полосы» – система параллельных разломов на Энцеладе
Рис. 57. Тефия с кратером Одиссей
По всей видимости, процентное содержание камней растет с увеличением глубины, но ни о каком металлическом ядре и, соответственно, собственном магнитном поле не может быть и речи. На фото видны многочисленные ударные кратеры и борозды.
Почти каждое тело в Солнечной системе имеет свою «изюминку», иногда не одну. На Тефии их две: большой ударный кратер Одиссей диаметром 450 км и огромная долина, называемая каньоном Итака. Протяженность долины достигает 2000 км, что составляет примерно три четверти окружности Тефии. Считается, что каньон Итака образовался при затвердении жидкой воды внутри Тефии, из-за чего ее поверхность растрескалась.
Тефия исследовалась аппаратами «Пионер– 11», «Вояджер-1», «Вояджер-2» и «Кассини». При помощи «Кассини», пролетевшего вблизи Тефии в сентябре 2005 года, удалось составить карты этого спутника с разрешением 290 м. Наблюдения не выявили какой бы то ни было плазмы в окрестностях Тефии, из чего был сделан вывод о том, что это тело геологически мертво.
Диона (1118 км) демонстрирует нам помимо кратеров светлые полосы на своей поверхности (рис. 58), являющиеся, как не столь давно выяснилось, ледяными хребтами и обрывами. Возможно, они образовались в результате того же процесса, что и каньон Итака на Тефии. Безусловно, Диона – такое же геологически мертвое тело, состоящее из льдов и силикатов и, разумеется, испещренное кратерами.
Рея (1528 км) – второй по величине и яркости спутник Сатурна (рис. 59).
В целом она напоминает Диону и Тефию, но древние ударные образования на ее ледяной поверхности имеют больший диаметр. Рея крупнее Тефии и несколько плотнее ее (1,3 г/см3), что и закономерно. Заметная деталь: светлые лучи выбросов пород вокруг сравнительно небольшого и, видимо, молодого кратера.
Рис. 58. Диона
Рис. 59. Рея
На ледяной поверхности спутников Сатурна действуют те же закономерности, что и на чисто каменной поверхности Луны: древние породы, независимо от их состава, подвергавшиеся действию солнечного ветра на протяжении миллиардов лет, приобрели гораздо более темный цвет, чем недавние (в астрономических масштабах времени) выбросы.
Конечно, тела с криовулканизмом того же типа, что на Энцеладе, постоянно «припудривают» себя свежим льдом из глубины, потому-то они так светлы.
В январе 2011 года «Кассини» прошел всего в 69 км от поверхности Реи. Было подтверждено существование глубоких древних разломов, но не было обнаружено ничего похожего на криовулканизм. Какую природу имеют разломы Реи, пока остается только гадать. В целом поверхность этого спутника давно уже не претерпевает заметных изменений, если не считать ударов метеоритов. Однако «Кассини» обнаружил крайне разреженную атмосферу, состоящую в основном из молекулярного кислорода с примесью углекислого газа. Но самое интригующее открытие было сделано раньше, во время пролета «Кассини» вблизи Реи в 2005 году.
У Реи обнаружилась система колец! Приборы «Кассини», регистрирующие поток высокоэнергичных электронов, разогнанных в магнитосфере Сатурна, обнаружил три «провала» до входа в «электронную тень» Реи, и эти же провалы повторились в «зеркальном» виде после выхода аппарата из тени. Одновременно другие приборы зафиксировали значительное количество пылевых частиц размером более микрона. Значит, все-таки кольца?
На фотоснимках их обнаружить не удалось, что дало аргументы скептикам. Однако они не предложили ничего, что могло бы объяснить повышенную концентрацию пыли и «провалы» в потоке электронов. Строго говоря, кольца Реи, во-первых, наверняка очень разрежены, а во-вторых, не могут существовать продолжительное время, так как орбита Реи проходит внутри радиационных поясов Сатурна. Электромагнитные силы просто «сдуют» кольца за сравнительно небольшое время. Вероятнее всего, кольца Реи образовались сравнительно недавно из вещества, выброшенного при ударе метеорита.
Далее следует Титан, о нем мы уже говорили, а за ним – странный Гиперион (рис. 60). Это довольно темное по сравнению с другими спутниками Сатурна тело при размерах 360 на 226 км все-таки не имеет шарообразной формы. Если оно состояло сплошь из каменных пород, то, вероятно, стало бы шаром, но так как оно, по-видимому, состоит преимущественно изо льда, то массы тела не хватило для этого процесса. Так ли это, или неправильная форма спутника имеет иную природу, пока неясно, как непонятны и причины сравнительно темного цвета Гипериона. На фото видно, что поверхность Гипериона крайне изрыта и несколько напоминает губку. Под действием приливных сил со стороны других спутников Сатурна положение оси вращения Гипериона постоянно меняется.
Рис. 6о. Гиперион
За Гиперионом следует Япет (1440 км) – крупное тело, тоже во многом сходное с Тефией, но с резко различной яркостью огромных, практически равных целому полушарию участков поверхности (рис. 61). Объяснить это явление криовулканизмом довольно трудно: Япет почти втрое дальше от Сатурна, чем Титан, так что, вероятно, одно из полушарий обязано своему высокому альбедо метеоритной бомбардировке. Еще одна уникальная особенность Япета – длиннейший горный хребет, опоясывающий экватор спутника. Высота хребта достигает 13 км. Его происхождение – пока еще загадка.
Рис. 61. Япет
И наконец, Феба – очень маленький шарик, удаленный от Сатурна почти на 13 млн км. Как и у дальних спутников Юпитера, у него огромное наклонение плоскости орбиты к плоскости экватора Сатурна, тогда как у других перечисленных выше спутников, за исключением Япета, – меньше двух градусов. Такой наклон плюс значительный эксцентриситет орбиты (0,1633) говорят скорее всего о том, что Феба не образовалась вблизи Сатурна, а была им захвачена.
Кроме перечисленных спутников вокруг Сатурна обращается еще несколько десятков меньших тел; часть их – на внешних орбитах, как Феба, а часть – на внутренних, где они «отвечают» именно за тот вид колец гигантской планеты, который мы и наблюдаем. Конечно, у Сатурна (как и у других газовых планет) открыты еще не все мелкие спутники.
Система Урана в целом похожа на систему Сатурна, но несколько скромнее. Лишь пять спутников Урана можно назвать крупными телами: это Миранда (472 км), Ариэль (ибо км), Умбриэль (1190 км), Титания (1578 км) и Оберон (1530 км). Среди меньших тел опять-таки имеются внутренние спутники, «регулирующие» положение колец, и внешние, начиная от удаленного на 7 млн км Калибана и кончая Сетебосом, чья большая полуось орбиты простирается аж на 18,2 млн км. Как обычно, орбиты внешних спутников имеют большие эксцентриситеты и наклоны к экватору планеты. Трудно предположить, что Уран и эти спутники образовались в результате одного процесса, скорее, имел место захват. Много мелких спутников Урана были открыты в 1986 году «Вояджером-2», и нет сомнений: открыты еще не все спутники этой планеты. На сегодня их известно 27. Все крупные спутники Урана состоят из смеси льда и горных пород, за исключением Миранды, состоящей, как полагают, преимущественно изо льда. Предполагается, что Титания и Оберон могут иметь внутренний океан из жидкой воды на границе ядра и мантии.
Среди спутников Нептуна выделяется крупный Тритон (2700 км), обращающийся практически по круговой орбите почему-то в обратную сторону (см. главу о больших планетах), а также Протей (420 км) и Нереида (340 км) с очень сильно эксцентричной орбитой (е = 0,7512). Любопытно, что Нереида была открыта в 1949 году наземными средствами наблюдения, а более крупный Протей – лишь в 1989 году «Вояджером-2». Правда, Нереида ярче тусклого Протея и гораздо дальше отходит на небе от диска планеты, который, будучи несравнимо более ярким, чем спутник, конечно же, мешает наблюдениям. Снимки поверхности Тритона (рис. 62), сделанные «Вояджером-2», выявили мало ударных кратеров, но много кратеров, связанных с геологической активностью. Похоже, это тело нельзя назвать геологически мертвым!
Рис. 62. Поверхность Тритона
На сегодня известно 13 спутников Нептуна, самые далекие из них обращаются вокруг планеты за 26 лет.
Поговорить о спутниках Урана и Нептуна более подробно было бы уместно, если бы на их орбитах годами работали бы аппараты вроде «Галилео» и «Кассини», но так как дело ограничилось лишь пролетом «Вояджера-2», наши знания о спутниках этих планет (да и о самих планетах) пока еще скудны.
Возможно, вам уже бросилось в глаза резкое отличие планет от спутников планет: спутники планет не имеют собственных спутников (временные кольца Реи не в счет). А почему, собственно?
Виновны в этом взаимные возмущения в системе «спутник спутника – спутник – планета – Солнце». Численные расчеты показывают: рано или поздно одно из тел будет выброшено из системы, причем скорее всего эта участь уготована самому маломассивному телу, то есть как раз спутнику спутника. Если он не врежется в спутник или планету, то покинет систему с большой скоростью, но «отомстит» спутнику искажением его орбиты – конечно, если масса «убежавшего» тела не слишком мала. И даже в системе, где мелкое космическое тело является не спутником спутника, а спутником планеты, ему далеко не всегда удается просуществовать в этом качестве достаточно долго.