10 самых странных лун в Солнечной системе - Space Live
Топ фактов

10 самых странных лун в Солнечной системе

Самые удивительные миры в нашем космическом соседстве - это не только планеты, но и спутники, которые вращаются вокруг них.

спутник фобос

Все планеты нашей Солнечной системы, кроме двух, имеют естественные спутники. Спутник Земли — Луна, красивый, но суровый, мертвый мир, образованный древними вулканами и бесчисленными ударными кратерами, несомненно, самый знакомый, но далеко не самый интересный. Каждая из планет-гигантов внешней Солнечной системы сопровождается большой свитой спутников, многие из которых образовались в то же время и из того же богатого льдом материала, что и их планеты. Хотя они и далеки от Солнца и лишены солнечного тепла и света, тем не менее они столь же разнообразны, как и сами планеты.

Мимас

Мимас с выдающимся кратером Гершеля, видимым с правой стороны (слева). Снимки инфракрасной камерой космического аппарата «Кассини» в 2009—2010 гг. (справа). Изображение напомнило астрономам персонажа компьютерной игры 1980-х — Пакмена.


Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Когда космические зонды NASA «Voyager» отправили первые подробные изображения Мимаса в 1980-х годах, ученые и общественность были шокированы его сходством со «Звездой Смерти» из «Звездных войн». Огромный кратер, названный в честь Уильяма Гершеля, открывшего спутник в 1789 году, доминирует над одним полушарием и почти в точности повторяет размер и форму уничтожавшей планеты лазерной тарелки боевой космической станции, придуманной Джорджем Лукасом много лет назад. Однако, Мимас может предложить больше, чем просто отсылки к поп-культуре.

Мимас — это самый внутренний из существенных спутников Сатурна. Он движется по орбите ближе чем Энцелад, но дальше, чем Пан и Атлас — и имеет диаметр всего 396 км. Это самый маленький спутник в Солнечной системе, который, является самым маленьким известным космическим телом, которое имеет округлую форму из-за собственной гравитации. Некоторым более крупным объектам Солнечной системы не удалось обрести округлую форму. Большинство астрономов сходятся во мнении, что это стало возможным только благодаря низкой плотности спутника — 1,15 г/см³, чуть больше 15% чем плотность воды.

Гиперион

спутник Геперион

Ложноцветное изображение Гипериона, полученное во время пролета «Кассини» 26 сентября 2005 г.


Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Одна из самых странных лун в нашей Солнечной системе — Гиперион, спутник Сатурна, настолько изрытый глубокими кратерами, что он похож на гигантскую вращающуюся губку или коралл с глубокими темными кратерами, окаймленными острыми, как бритва, гребнями более яркой породы и льда. 

Но это не единственное, что странно в Гиперионе: в настоящее время это самый большой  несферический спутник в Солнечной системе, движущийся вокруг Сатурна по сильно вытянутой эллиптической орбите. Из-за своей картофелеобразной формы спутник настолько подвержен «хаотическому вращению», что ученые не могут достоверно предсказать его ориентацию в пространстве.

Анализы данных, полученных космическим аппаратом NASA «Кассини» во время его полетов над Гиперионом в 2005 и 2006 годах, показывают, что спутник, вероятно, состоит на 60% из обычного водяного льда с небольшой примесью камней и металлов, а основную часть его внутреннего объёма (до 40% или даже больше) составляют пустоты.

Энцелад

спутник Энцелад

Из трещин на южном полюсе спутника Сатурна Энцелада вырываются струи водяного пара.


ФОТО: NASA/JPL/Space Science Institute

С тех пор как в 2004 году к Сатурну прибыл зонд NASA «Cassini», маленький внутренний спутник окольцованной планеты Энцелад стал одним из самых интенсивно изучаемых и обсуждаемых миров во всей Солнечной системе. Своей новообретенной славе он был обязан открытию огромных шлейфов водяного пара, извергающихся в космос вдоль трещин в его южном полушарии — верный признак жидкой воды, скрывающейся прямо под тонкой ледяной корой луны.

Странная активность Энцелада была обнаружена еще до прибытия «Cassini» благодаря более ранним снимкам, которые показали, что спутник имеет необычно яркую поверхность и кратеры, которые выглядят так, как будто они покрыты снегом. Тем не менее, когда «Кассини» пролетел через один из шлейфов — это было впечатляющим подтверждением того, что Энцелад является активным миром.

Спутник должен был замерзнуть миллиарды лет назад, как и многие его соседи в системе Сатурна. Ученым пока не вполне понятно, что является источником энергии для этой беспрецедентно сильной для столь малого спутника вулканической активности. В 2010 г. учёные выяснили, что этот нагрев могла бы объяснить либрация при движении по орбите. Таким образом, Энцелад становится главной целью в охоте за жизнью в Солнечной системе.

В то время как большая часть водяного пара падает обратно, часть ускользает от слабой гравитации и выходит на орбиту вокруг Сатурна, образуя кольцо «Е».

Каллисто

спутник Калисто

Фото Каллисто сделанное автоматическим космическим аппаратом NASA «Галилео» в 2001 году.


Фото: NASA/JPL/DLR

Самая дальняя из галилеевых лун Юпитера, Каллисто, — третья по величине луна в Солнечной системе, совсем немного уступает по размерам Меркурию, а в спутниковой системе Юпитера — вторая после Ганимеда. Каллисто претендует на звание самого сильно изрытого кратерами объекта в Солнечной системе; его темная поверхность буквально испещрена кратерами, самые глубокие из которых содержат лед.

Каллисто обязана своей кратерной поверхностью своему расположению в системе Юпитера — гравитация гигантской планеты оказывает мощное влияние, нарушая орбиты пролетающих комет и разрушая их. Наиболее эффектная демонстрация приливных сил Юпитера произошла в 1994 году, когда комета Шумейкера-Леви 9 была разрушена на 21 фрагмент и столкнулась с планетой.

Более крупные спутники Юпитера, находящиеся непосредственно на «линии огня», в конечном итоге, принимают на себя больше ударов чем Калисто, однако, «внутренние» соседи под влиянием больших приливных сил испытали геологические процессы, которые стерли большую часть их древних кратеров. Поверхность Каллисто, при этом, оставалась практически неизменной на протяжении более чем 4,5 миллиарда лет. 

Помимо этого, ученые выяснили, что на глубине 100-150 км. спутника сформирован подповерхностный океан. Данные измерений, выполненных с борта космического аппарата «Галилео», показали, что глубина подповерхностного слоя жидкой воды превышает 100 км. Наличие океана в недрах Каллисто делает этот спутник одним из возможных мест присутствия внеземной жизни. Однако на Каллисто условия для возникновения и поддержания жизни менее благоприятны, чем на Европе.

Ио

Ио, изображение полученное космическим аппаратом «Галилео» NASA.


Фото: NASA/JPL/University of Arizona

Ио — самый близкий к Юпитеру из четырёх галилеевых спутников. В то время как три внешних, по крайней мере визуально, спокойные — замерзшие миры скал и льда, ландшафт Ио представляет собой ядовитую смесь желтых, красных и коричневых цветов, полную причудливых и постоянно меняющихся минеральных образований, созданных вулканическими выбросами серы и диоксида серы.

С более чем 400 действующими вулканами настолько сильными, что выбросы серы поднимаются на высоту до 500 километров, Ио является самым геологически активным телом Солнечной системы. Спутник не похож на большинство лун газовых планет содержащих много льда и состоит в основном из силикатов и железа, как и планеты земной группы. Ио по размеру немногим больше спутника Земли — Луны. Наиболее вероятным источником вулканической деятельности ученые считают приливный разогрев недр спутника в результате орбитальных резонансов Ио с Европой и Ганимедом.

Учёные ожидали увидеть на первых снимках Ио, полученных «Вояджером-1», многочисленные ударные кратеры (а их концентрация позволила бы оценить возраст поверхности). Но они были весьма удивлены, обнаружив, что ударных кратеров на спутнике практически нет. Вместо них видны гладкие равнины, усеянные высокими горами, потоками лавы и ямами различных форм и размеров. В отличие от большинства других космических объектов, Ио покрыта множеством разноцветных веществ, в основном модификациями и соединениями серы. Малое количество ударных кратеров показывает, что поверхность Ио, как и поверхность Земли, геологически молода.

 

Титан

Цветной снимок Титана в ближнем инфракрасном диапазоне показывает солнце, отражающееся от северных полярных морей спутника.


Фото: NASA/JPL-Caltech/Univ. Arizona/Univ. Idaho

Крупнейший спутник Сатурна, второй по величине спутник в Солнечной системе, является единственным, кроме Земли, телом в Солнечной системе, для которого доказано стабильное существование жидкости на поверхности, и единственным спутник планеты, обладающим плотной атмосферой. Космический аппарат «Кассини» оснащенный инфракрасными и радиолокационными приборами, которые пронзали непрозрачную атмосферу спутника, сделал снимок открывший смягченный ландшафт рек и озер, не похожий ни на один другой мир в Солнечной системе, кроме Земли.

Обширная атмосфера спутника на 98% состоит из азота. Титан является единственным спутником в Солнечной системе, поверхность которого невозможно наблюдать в оптическом диапазоне, поскольку атмосфера спутника содержит небольшую долю метана.

Удивительно, но условия на Титане как раз подходят для того, чтобы метан менял свою газообразную, жидкую и твердую формы, создавая метановый цикл, довольно похожий на цикл воды, который формирует климат Земли. В холодных условиях метан замерзает на поверхности в виде инея и льда. При умеренных температурах он конденсируется и падает в виде дождя, который размывает и смягчает ландшафт, прежде чем накапливаться в озерах, в то время как в более теплых регионах он испаряется и возвращается в атмосферу.

Титан переживает смену времен года, очень похожую на земную, хотя его год и составляет 29,5 земных. Температура на зимнем полюсе, по-видимому, благоприятствует осадкам, поэтому озера «мигрируют» с одного полюса на другой в течение каждого титанического года. При всей этой активности Титан является интригующей целью в поисках внеземной жизни, хотя большинству биологов трудно представить себе организмы, которые могли бы существовать в таких суровых и химически ограниченных условиях, и большинство согласны с тем, что сосед Титана, Энцелад, предлагает более многообещающие перспективы для жизни.

 

Миранда

спутник Миранда

Вид Миранды, созданный мозаикой изображений, сделанных космическим аппаратом НАСА «Вояджер-2».


Фото: NASA/JPL/USGS

Миранда — самый внутренний и наименьший из пяти главных спутников Урана, а также один из самых странных миров в Солнечной системе. Этот маленький спутник обладает большим разнообразием форм рельефа (обычно у тел такого размера поверхность более однородна из-за отсутствия эндогенной активности).

Миранда — словно лоскутное одеяло пошитое наугад: на ней присутствуют просторные холмистые равнины, усеянные кратерами и пересечённые сетью разломов, каньонов и крутых уступов.  Это трещины, разломы, долины, кратеры, хребты, углубления, скалы и террасы. Одной из характерных особенностей является поверхностный узор из трех концентрических овалов размером более 200 км, — так называемые венцы.

Предположительно, поверхность спутника состоит из водяного льда, а более глубокие слои — из силикатных пород и органических соединений.  Считается, что поверхность луны за свое существование перестраивалась до 5 раз. Столь причудливая поверхность Миранды до сих пор остается загадкой для ученых: по одной гипотезе луна была расколота в результате столкновения с крупным небесным телом, но потом куски снова воссоединились, по другой — что имел место неравномерный разогрев недр Миранды.

Япет

Снимок слева - переднее полушарие спутника, справа - задняя сторона луны.


Фото: NNASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Япет имеет две особенности выделяющие его в список самых странных лун Солнечной системы. Первая стала очевидной, когда он был открыт в 1671 году — одна сторона спутника оказалась намного тусклее по сравнению с другой. Его ведущее полушарие — половина, обращенная «вперед», когда он вращается вокруг Сатурна — темно-коричневая, в то время как его заднее полушарие светло-серое. Яркая область Япета светлее тёмной примерно в 10 раз. 

Различие цветов полушарий Япета оставалось загадкой в течение трёх веков. На данный момент считается, что первопричина различий альбедо — тёмная пыль, которая оседает главным образом на ведущем полушарии Япета, которая берётся с ретроградно движущихся удалённых спутников Сатурна. 

Другая невероятная особенность — горный экваториальный хребет высотой 13 и шириной 20 км, придающий спутнику характерную ореховую форму. Происхождение хребта вызывает недоумение — некоторые теории предполагают, что это «ископаемое» того времени, когда Япет вращался намного быстрее вокруг своей оси. Со временем скорость вращения замедлилась, а «выдавленные» породы скопились вдоль экватора. Другая теория предполагает, что горный хребет — это результат обломков кольцевой системы, которая когда-то окружала луну и упала на ее поверхность.

 

Атлас и Пан

спутник Атлас и Пан

Пан и Атлас с их характерными формами «летающих тарелок».


Фото: NASA/JPL/Space Science Institute

Спутники, Атлас и Пан, являются самыми маленькими лунами в Солнечной системе. Однако, несмотря на их размеры, их влияние хорошо видно с Земли в виде заметного «разрыва», который они создают в кольцевой системе Сатурна.

Эти два крошечных мира, возможно, являются наиболее известными примерами пастушьих лун  —  небольших спутников, которые вращаются внутри или вокруг кольцевых систем планет-гигантов.  Воздействуя своей гравитацией, они очищают окрестности своей орбиты от частиц кольца.

Так, Пан отвечает за создание «Промежутка Энке», — видного деления в ярком кольце «А» Сатурна, в то время как Атлас вращается сразу за пределами кольца «А» воздействуя своей гравитацией на внешний край кольца.

Самым интригующим свойством обоих миров является их гладкая форма, напоминающая грецкий орех или летающую тарелку. Предположительно, это вызвано тем, что спутники собрали материал колец вокруг своего экватора. Низкая плотность спутников, порядка 0,6-0,63 г/см³, указывает на то, что они состоят в основном изо льда.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Back to top button