Спутники Сатурна: Энцелад, Титан, Диона, Тефия и другие - отличаются по размеру, форме и строению. Крупные и ледяные луны соседствуют с мелкими и каменистыми. Один из самых интересных объектов в этой системе — Энцелад. Исследования позволяют предположить, что шестой по размеру спутник Сатурна имеет подповерхностный океан. Ученые называют Энцелад реальным кандидатом на обнаружение жизни в простейших ее формах.
Газовый гигант
Сатурн — вторая по размеру планета Солнечной системы. По диаметру он лишь немного уступает лидеру в этом плане, Юпитеру. Однако по массе Сатурн не так велик. Его плотность меньше аналогичного параметра воды, что больше не характерно ни для одной планеты в системе.
Сатурн, как и Юпитер, Уран и Нептун, относится к классу газовых гигантов. В его состав входят водород, гелий, метан, аммиак, вода и в небольшом количестве тяжелые элементы. Сатурн обладает самыми яркими кольцами в Солнечной системе. Они состоят изо льда и пыли. Частички различаются размерами: самые крупные и редко встречающиеся достигают десятков метров, большинство не больше нескольких сантиментов.
«Кассини»
В 1997 году для изучения Сатурна и его лун был запущен аппарат «Кассини-Гюйгенс». Он стал первым искусственным спутником газового гиганта. «Кассини» показал миру неизвестный Сатурн: фото шестиугольного шторма, данные о новых лунах, снимки поверхности Титана существенно дополнили знания ученых об этом газовом гиганте. Аппарат работает до сих пор и продолжает снабжать исследователей информацией. Немало «Кассини» рассказал и об Энцеладе.
Спутники
Газовый гигант обладает по крайней мере 62 лунами. Не все из них получили собственные названия, некоторые в силу небольшого размера и других факторов обозначаются лишь цифрами. Самая крупная луна газового гиганта — Титан, за ним следует Рея. Спутники Сатурна Энцелад, Диона, Япет, Тефия, Мимас и еще несколько также отличаются достаточно большими размерами. Однако внушительная часть лун в диаметре не превышают 100 м.
Конечно, среди такого скопления встречаются и уникальные объекты. Титан, например, занимает второе место по размерам среди всех спутников в Солнечной системе (на первом — Ганимед из «свиты» Юпитера). Однако главной его особенностью является очень плотная атмосфера. В последнее время астрономы все чаще направляют свои телескопы на спутник Сатурна Энцелад, краткое описание которого приведено ниже.
Открытие
Энцелад — одна из самых крупных лун Сатурна. Открыт он был шестым по счету. В 1789 году его обнаружил Уильям Гершель с помощью своего телескопа. Возможно, спутник был бы открыт и раньше (его размеры и высокий показатель альбедо этому очень способствовали), однако увидеть Энцелад мешал отблеск колец и самого Сатурна. Уильям Гершель наблюдал за газовым гигантом в удачное время — это и сделало открытие возможным.
Параметры
Энцелад — шестой по размеру спутник Сатурна. Его диаметр составляет 500 км, что примерно в 25 раз меньше, чем аналогичный параметр Земли. По массе спутник уступает нашей планете почти в 200 тысяч раз. Размер Энцелада не делает его сколько-нибудь выдающимся космическим объектом. Выделяется спутник по другим параметрам.
Энцелад обладает высокой отражательной способностью, его альбедо близко к единице. Во всей системе, вероятно, это самый светлый объект после Солнца. Причина яркости звезды в высокой температуре поверхности, у Энцелада все иначе. Он отражает практически весь свет, который до него доходит, потому что покрыт льдом. Средняя температура поверхности на спутнике -200 ºС.
Орбита спутника располагается достаточно близко к кольцам Сатурна. От газового гиганта его отделяет расстояние в 237 378 км. Один оборот вокруг планеты спутник совершает за 32,9 ч.
Поверхность
Первоначально ученые не интересовались столь активно Энцеладом. Однако аппарат «Кассини», несколько раз довольно близко подходивший к спутнику, передал на Землю крайне любопытные данные.
Поверхность Энцелада небогата кратерами. Все имеющиеся следы от падения метеоритов сосредоточены в небольших областях. Особенностью спутника являются многочисленные разломы, складки и трещины. Самые удивительные образования располагаются в районе южного полюса спутника. Параллельные тектонические разломы были обнаружены аппаратом «Кассини» в 2005 году. Они получили название «тигровые полосы» за сходство с рисунком усатого хищника.
По мнению ученых, эти трещины — молодое образование, свидетельствующее о внутренней геологической активности спутника. «Тигровые полосы» длинной 130 км разделяются промежутками по 40 км. Космический аппарат «Вояджер 2», пролетавший мимо Энцелада в 1981 году, не заметил разломов на южном полюсе. Исследователи предполагают, что трещинам точно меньше тысячи лет, и, вполне возможно, они появились всего десять лет назад.
Температурные аномалии
Орбитальная станция зарегистрировала нестандартное распределение температуры на поверхности Энцелада. Оказалось, что южный полюс космического тела нагревается гораздо сильнее, чем экватор. Солнце не способно привести к такой аномалии: традиционно полюса являются самыми холодными участками. Ученые, занимающиеся исследованием Энцелада, пришли к выводу, что причина нагрева — внутренний источник тепла.
Тут стоит оговориться, что температура поверхности в этом месте большая именно по меркам столь удаленного участка Солнечной системы. Спутники Сатурна: Энцелад, Титан, Япет и другие — не могут похвастаться горячими в обычном понимании областями. Температура в аномальных зонах лишь на 20-30º выше средней, то есть равна примерно -180 ºС.
Астрофизики предполагают, что причиной нагрева южного полюса спутника является океан, располагающийся под его поверхностью.
Гейзеры
Подповерхностный океан на Энцеладе дает о себе знать не только нагревом южного полюса. Жидкость, составляющая его, вырывается в виде гейзеров через «тигровые полосы». Мощные струи были также замечены зондом «Кассини» в 2005 году. Аппарат собрал образцы вещества, составляющего потоки. Его анализ позволил сделать два предположения. Вблизи поверхности частицы, вырвавшиеся из «тигровых полос», содержат большое количество солей. Именно они указывают на существование моря под поверхностью Энцелада (и это первый вывод ученых из данных «Кассини»). С гораздо большей скоростью из трещин вырываются частички с меньшим содержанием солей. Отсюда вывод второй: они формируют кольцо Е, на «территории» которого фактически расположен спутник Сатурна.
Подповерхностный океан
Внушительная доля вырывающихся частиц близка по составу к морской воде. Они вылетают со сравнительно низкими скоростями и не могут стать материалом для кольца Е. Соленые частицы падают на поверхность Энцелада. Состав вырывающегося льда говорит о том, что его источником не может быть замерзшая кора спутника.
Исследователи предполагают, что соленое море расположено на глубине в 50 миль под поверхностью Энцелада. Оно ограничено с одной стороны твердым ядром и ледяной мантией — с другой. Вода в прослойке находится в жидком состоянии, несмотря на низкую температуру. Не замерзает она из-за высокого содержания солей, а также за счет приливной энергии, которую создает гравитационное поле Сатурна и некоторых других объектов.
Количество испаряющейся воды (примерно 200 кг ежесекундно) говорит об огромной площади океана. Струи водяного пара и льда вырываются на поверхность в результате образования трещин, которые приводят к нарушению давления.
Атмосфера
Автоматическая межпланетная станция «Кассини» обнаружила на Энцеладе и атмосферу. Впервые ее зарегистрировал магнитометр аппарата по влиянию на магнитосферу Сатурна. Некоторое время спустя «Кассини» непосредственно зафиксировал ее, наблюдая затмение спутником Гаммы Ориона. Исследования зонда позволили узнать примерный состав атмосферы ледяной луны Сатурна. На 65 % она состоит из водяного пара, на втором месте по концентрации располагается молекулярный водород (примерно 20 %), также обнаружены углекислый газ, угарный газ и молекулярный азот.
Источником пополнения атмосферы предположительно являются гейзеры, вулканизм или выбросы газов.
Есть ли жизнь на Энцеладе?
Обнаружение воды в жидком состоянии — своего рода пропуск в список потенциально обитаемых (путь только простейшими организмами) планет. По мнению ученых, если океан под поверхностью Энцелада существует давно, с момента зарождения Солнечной системы, то вероятность обнаружения жизни в нем достаточно высока, при условии что вода практически все это время поддерживается в жидком состоянии. Если же океан периодически замерзает, что вполне возможно из-за внушительного расстояния до светила, то шанс на обитаемость становится крайне небольшим.
Подтвердить или опровергнуть предположения исследователей сейчас способна только информация, поступающая от зонда «Кассини». Его миссия продлена до 2017 года. Неизвестно, как скоро смогут отправиться к Сатурну и его спутникам другие межпланетные станции. Расстояние от Земли до Энцелада велико, и подобные проекты требуют тщательной подготовки и внушительного финансирования.
Зонд «Кассини» продолжает свою работу. Он направлялся, чтобы изучить газовый гигант и спутники Сатурна. Энцелад, однако, не значился в списке основных задач. Обнаруженные особенности включили его в список объектов первостепенной важности. Никто не ожидал найти воду в жидком состоянии в участке Солнечной системы, где располагается Сатурн. Фото гейзеров на Энцеладе и спустя несколько лет после открытия кажутся невероятными. Вполне возможно, сюрпризы спутника на этом не заканчиваются и до завершения миссии «Кассини» астрофизики узнают еще немало интересного об этой ледяной луне.
