Меню сайта

Партнеры

Каталог статей

Главная » Статьи » Обзоры

Загадочный Энцелад

Энцелад — второй спутник в системе Сатурна.
Орбита Энцелада, спутника планеты Сатурн, лежит между меньшим его по размерам Мимасом и более крупной Тефией. Первооткрыватель спутника -Уильям Гершель
Характеристики

Средний диаметр — 504,2 км.
Имеет атмосферу (пыль, пар). Не исключено, что её источником являются мощные гейзеры или вулканы. Атмосфера на 65 % состоит из водяного пара, 20 % приходятся на молекулярный водород, а остальные 15 % — это углекислый газ, молекулярный азот и моноксид углерода (СО).
Температура — минус 200 градусов по Цельсию. Имеются области с аномально высокой температурой (на 20—30 градусов выше).
Орбита располагается на расстоянии в 237 378 километров от Сатурна.

Небольшой Энцелад не может удерживать атмосферу собственным притяжением, следовательно, имеется постоянный источник её пополнения. Наличие атмосферы, участков с более высокой температурой, «молодость» поверхности говорят о наличии какого-то источника энергии, поддерживающего геологические процессы на спутнике.

Поверхность

Энцелад преимущественно состоит из водяного льда и имеет самую чистую в Солнечной системе ледяную поверхность, поэтому поверхность Энцелада почти белая. Она отражает свыше 90 % падающего на него солнечного света, что делает Энцелад чемпионом Солнечной системы по отражательной способности (альбедо). На поверхности имеется много необычных желобков и небольшое количество кратеров. Данные наблюдательные факты говорят о том, что поверхность Энцелада молодая, и/или недавно изменённая. Астрономы утверждают, что Энцелад предрасположен к вулканической активности.Автоматическая станция «Кассини», достигшая в 2004 г. системы Сатурна, зарегистрировала фонтаны воды, высотой в многие сотни километров, бьющие из четырёх трещин, расположенных в районе южного полюса планеты. Извергающаяся из недр Энцелада вода формирует «след», обращающийся уже вокруг самого Сатурна в виде кольца. Пока не вполне понятно, что является источником энергии, который поддерживал бы этот беспрецедентно высокий для столь малого спутника уровень вулканической активности. Им могла бы стать энергия, выделяющаяся в ходе радиоактивного распада, однако в водяном фонтане были обнаружены пылевые частицы и небольшие льдинки. Для того, чтобы «забросить» их на сотни километров вверх, требуется слишком много энергии. Возможно, недра Энцелада «разогревают» приливные волны, однако по сегодняшним оценкам, их энергия на два порядка меньше, чем требуется.

Гейзеры
Струи вещества, бьющие из-под поверхности Энцелада (снимок Кассини)Исследователи нашли у Энцелада гигантские фонтаны, бьющие в космос на тысячи километров. Они выбрасывают ледяную пыль на сотни километров и, как оказалось, с их помощью Энцелад пополняет водой собственную атмосферу и разрисовывает соседние спутники. Это же вещество он щедро забрасывает в кольцо E батюшки Сатурна, от чего оно жутко синеет. В конце концов, эти выбросы тормозят магнитное поле газового гиганта.
Некоторое время назад астрономы заметили у него ещё одну особенность — неравномерное распределение температур на поверхности. Особенно выделяются "горячие точки" — районы, которые нагреты существенно сильнее окружающей территории.
Теоретически, все эти "прибамбасы" — горячие точки, полосы и фонтаны — должны быть связаны между собой. Но что толку гадать, когда можно установить, чего у них общего, посредством наблюдений. Что и сделали Джозеф Спайтейл (Joseph N. Spitale) и Каролин Порко (Carolyn C. Porco), астрономы из проекта CICLOPS, посвящённого обработке и изучению изображений, полученных от Cassini.В пучке из крупиц замёрзшей воды, срывающегося с Энцелада, удалось заметить отдельные струи — они выделены пунктиром (иллюстрация Joseph N. Spitale, Carolyn C. Porco).Как и предполагалось, между всем этим существует простая взаимосвязь: потоки выходят из горячих точек, которые располагаются как раз на тигриных полосах. Одним словом, это нечто вроде земных гейзеров, и стало известно об этом именно в результате прямых наблюдений.
Выяснить это планетологи смогли, тщательно проанализировав снимки струй Энцелада, сделанные с разных точек. Благодаря этому стало понятно, каково пространственное расположение каждого потока в отдельности.
Учёные сопоставили эти координаты с расположением зон с повышенной температурой. Благодаря этому они окончательно подтвердили гипотезу о том, что горячие точки служат местами выброса воды.
Однако не всё так гладко. Исследователи нашли несколько струй, которые не связаны ни с одним из высокотемпературных участков.
Так, никто не ожидал найти в Багдаде (не в городе, естественно) никаких потоков — там не было зафиксировано особых повышений температуры. Тем не менее, оттуда тоже хлещет, причём, по словам Спайтейла, изрядно. Короче, в Багдаде оказалось не так уж и спокойно.Снимок из работы Спайтела и Порко, опубликованной в Nature. Красными четырёхугольниками на нём обозначены участки повышенной температуры. Точками, обведёнными кружками, — отдельные фонтаны. С Багдадом, как легко можно заметить, явно что-то не то (иллюстрация Joseph N. Spitale, Carolyn C. Porco).
Это свидетельствует о том, что Багдад всё же содержит довольно горячие точки. Данный факт серьёзно озадачивает людей, работающих с данными Cassini, так как аппарат снабжён очень точным инфракрасным спектрометром CIRS, но ничего особенного он почему-то там так и не увидел.
Однако сотрудники NASA не огорчаются. В марте 2008 года Cassini должен будет пролететь на небольшой высоте над Энцеладом и даже пройти через его "оперение", формирующееся над фонтанирующими струями. Это поможет побольше узнать о природе потоков и их химическом составе. Заодно и проверить предположение о свежем раскрытии полос, о малой глубине залегания водного слоя, а то и чудесных условиях для развития жизни.

Условия для жизни

Аппарат Cassini, как вы знаете, мотается в системе Сатурна, периодически поглядывая то на него, то на его кольца, то на спутники. Одна из последних официально опубликованных серий наблюдений была посвящена таинственному Энцеладу.На этом новом комбинированном снимке южного полюса видно, что "тигриные полосы" источают тепло по всей своей 150-километровой длине. Четвёртая полоса (справа) не попала полностью в область сканирования, однако с ней, по-видимому, та же самая история (фото NASA/JPL/GSFC/SwRI/SSI).Учёные не стали сразу делать никаких громких заявлений — к тому времени была обработана далеко не вся информация, которую передал зонд. Зато спустя всего пару недель кое-что из полученных данных стало доступно и широкой публике.
Вот, например, благодаря последнему пролёту выяснились нечто новое касательно разломов — "тигриных полос" — на южном полюсе Энцелада. Они, как оказалось, заметно горячее, чем исследователи определили раньше, — на 17° по Цельсию, и его температура, составляет минус 93°. А это, кстати, градусов на сто больше температуры всей остальной поверхности спутника.
По утверждению астронома Джона Спенсера (John Spencer) из Юго-западного исследовательского института (Southwest Research Institute — SRI), участвующего в проекте Cassini, это значение неким образом свидетельствует о том, что источник воды находится не очень глубоко под поверхностью. Но если это сообщение не вызывает дикого восторга — не расстраивайтесь. Если бы вы только знали, что намешано в этой воде!
Астрономам стало известно, что веществ, содержащихся в паре, исторгаемом из трещин, значительно больше, чем оценивалось до сих пор. Наблюдения подтвердили имевшуюся ранее информацию о том, что в состав примесей входят оксиды углерода (CO, CO2). Однако кроме этого нашлись и органические соединения.Благодаря свету дзеты Ориона астрономы смогли чётче различить отдельные гейзерные потоки из разломов. Самые плотные струи на иллюстрации отмечены цифрами. Стрелка показывает направление движения звезды, а буквами отмечены точки, где происходило максимальное затемнение её света из-за потоков (фото NASA/JPL/University of Colorado/SSI).Напомним, что относительно недавно специалисты по экстрасолнечной астрономии впервые нашли метан далёкой планеты. Однако, как оказалось, мы знаем далеко не всё об органических веществах в собственной-то системе.
После того пролёта зонда астрономы не испытали никакого шока: о том, что в гейзерных струях Энцелада есть подобные молекулы, они не так давно уже узнали. Но почему-то всё молчали и молчали.Не пугайтесь, если Энцелад тут навевает вам болезненные воспоминания о "Звезде смерти" (Death Star): это всего лишь компьютерная модель. А симпатичные зелёные разводы внизу — это струи, бьющие с его южного полюса. На фоне — звезда из созвездия Ориона, благодаря свету которой учёные нашли в гейзерных потоках спутника "кирпичики" жизни (анимация NASA/JPL/University of Colorado/SSI).24 октября 2007 года всё тот же "Кассини" зарегистрировал интересное явление: прохождение звезды дзета Ориона (ζ Ori) прямо за "гейзерным хвостом" Энцелада. А так как свет проникал через поток, учёные с помощью спектрографов узнали, сквозь что именно он прошёл.
Анализ данных показал, что струи, бьющие из энцеладовой коры, щедры не только на воду с углекислым и угарным газами, но и на нечто более аппетитное: среди приправ обнаружились органические молекулы метана, пропана, ацетилена и формальдегида.
По словам Хантера Уэйта (Hunter Waite) — другого участника проекта Cassini (также из SRI) — из-за этих компонентов Энцелад оказался удивительно похожим на комету. Ибо в его потоках есть вещества такого же рода, что и в молодой Солнечной системе, когда появлялись кометы и прочие древние объекты.
"Но Энцелад не комета!" — на всякий случай уточнил мистер Уэйт. И правда, хоть у спутника и есть газовый хвост с почти кометным составом, этот "отросток" существует благодаря внутреннему источнику энергии (видимо, радиоактивному). А у комет хвост отрастает из-за действия солнечного ветра.Деннис Мэтсон. Запомните этого человека: он не исключает, что под корой Энцелада могут прятаться все составляющие, необходимые для появления живой материи (фото с сайта science.jpl.nasa.gov)."На Энцеладе есть тепло, вода и органические вещества, — говорит Деннис Мэтсон (Dennis Matson), исследователь из проекта Cassini. — Это три базовых ингредиента, которых может хватить для появления жизни".
Но ничего более определённого на эту тему пока сказать нельзя. Учёный добавил, что мы должны сначала убедиться в том, что там достаточно воды именно в жидком состоянии, без неё вряд ли чего получится. Так что со встречей с энцеладцами — кем бы они ни были — пока придётся повременить.
Исследования

Энцелад был первоначально открыт в 1789 году Уильямом Гершелем.
в 1981 исследован автоматической станцией Вояджер-2.
в 2005 исследован автоматической станцией Кaссини.
В том же 2005 году американские исследования обнаружили существовании на Энцеладе химических веществ, которые характерны для присутствия органической материи в недрах спутника. Это может свидительствовать о возможности зарождения органической жизни в подлёдных слоях Энцелада.
14 марта 2008 года космический аппарат Кaссини во время близкого пролёта Энцелада собрал данные о водяных выбросах с его поверхности, а также прислал на Землю новые снимки этого космического объекта.

Категория: Обзоры | Добавил: admin (11 Февраль 2009)