«Наука и жизнь» 1981, №4, с. 142-143.


сканировал Игорь Степикин
Хроника космической эры

В ОБЪЕКТИВЕ САТУРН
Ю. ФРОЛОВ



Схема траектории «Вояджера-1» около Сатурна, вверху — вид в полярной плоскости, внизу — в экваториальной.



Бури в атмосфере Сатурна.



Спутник Мимас с огромным кратером.



На снимке видна тонкая структура колец, они состоят из сотен узких колечек. Внизу — поразительный случай переплетения двух или трех таких колечек.





Так «спица» выглядит вблизи (фото внизу). Вверху — так эти образования видели при особо благоприятных атмосферных условиях с Земли. Верхний рисунок выполнил в прошлом веке Э. Антониади, нижний — в 1972 году С. О'Мира.

  • Исследование космического пространства и тел Солнечной системы, блистательно начатое в 1957 году первым искусственным спутником Земли, было продолжено первой искусственной планетой «Луна-1», первым фотоавтоматом «Луна-3», обогнувшим наш естественный спутник, и другими аппаратами, прежде всего советскими и американскими: «Луноходами», «Венерами», «Пионерами», «Викингами». А вот последняя из таких работ: в ноябре прошлого года американский космический аппарат «Вояджер-1», запущенный в 1977 году, прошел вблизи от Сатурна и передал цветные снимки планеты, ее колец и спутников.
  • Собранная информация будет обрабатываться еще долго, но многие результаты уже опубликованы. Мы рассказываем по материалам зарубежной печати о некоторых данных, поступивших с «Вояджера».
  • Наиболее интересные результаты, полученные «Вояджером», относятся не к самой планете, а к ее кольцам и спутникам. Оказалось, что широкие кольца Сатурна, открытые еще Гюйгенсом, состоят из сотен узеньких колечек. В одном из колец два или три таких колечка переплетаются, как сплетаются отдельные нити троса. Ученые пока не смогли предложить возможный механизм образования такой структуры. Не меньше удивило планетологов и обнаружение в кольцах держащихся по нескольку часов поперечных темных образований, названных «спицами». Любопытно, что подобные поперечные полосы разглядел на кольцах еще в 1896 году астроном Э. Антониади, известный своими наблюдениями Марса. Но этот астроном увидел «спицы» столь смутно, что не решился уверенно говорить об их существовании. Природа «спиц» еще не расшифрована. Неясно, как могут существовать устойчивые поперечные образования на кольцах, которые вращаются с разной угловой скоростью (близкие — быстрее, удаленные — медленнее, как и положено по законам небесной механики). Высказывается предположение, что «спицы» могут появляться в результате некоторого волнового процесса. Иллюстрировать эту гипотезу можно такой аналогией: когда ветер гонит волны по пшеничному полю, это не значит, что растения перемещаются — просто поочередно опускаются и выпрямляются верхушки соседних колосьев. По-видимому, и в кольцах Сатурна дело может обстоять примерно так же: если «спицы» как бы стоят на кольцах, движущихся с разной скоростью, это не значит, что они неподвижны, просто по всей ширине колец распространяется какой-то волновой процесс, делающий участок кольца в определенный момент более темным; его-то мы и видим как неподвижную темную полосу.
  • Промежутки между кольцами (их называют делениями), как оказалось, не пусты, а заполнены мелкими частицами. Одно время планировалось провести «Вояджер» в самый широкий промежуток, видимый и с Земли — деление Кассини, ширина которого около 4000 км. Теперь ясно, что аппарат был бы при этом неминуемо поврежден.
  • Новые данные о кольцах не позволили выбрать одну из гипотез об их происхождении. Согласно одной, кольца возникли при распаде одного из спутников планеты. По другой гипотезе, это остатки материи, из которой сформировалась планета.
  • Получены снимки некоторых спутников Сатурна. Открыты 3 новых и «закрыт» спутник Янус, увиденный с Земли в 1966 году. На самом деле это два небольших спутника, орбиты которых отстоят лишь на 50 км. Возможно, раньше они составляли единое тело. Это предположение подкрепляется тем, что и на других сфотографированных спутниках видны следы мощных метеоритных ударов, настолько мощных, что некоторые спутники выглядят почти расколотыми.
  • Разочарование испытали те, кто надеялся найти на самом крупном спутнике Сатурна — Титане условия, близкие к тем, какие были на Земле в эпоху зарождения жизни. Оказалось, что плотная атмосфера Титана состоит не из метана и других углеводородов, как полагали до сих пор, а почти целиком из азота. А это значит, что в ней не могут возникать простые предбиологические соединения. Да и холодновато на Титане для первых шагов жизни — около минус 190°. А в приполярных областях, возможно, имеются даже озера жидкого азота.
  • Сам Сатурн, как и другой гигант окраин Солнечной системы — Юпитер, представляет собой огромный газовый шар с небольшим твердым ядром размером примерно с Землю, но гораздо более плотным. Атмосфера состоит из водорода и гелия. Снимки показали, что диск планеты покрыт облачными полосами, как и диск Юпитера. Есть здесь и свои красные пятна, самое большое из которых имеет поперечник около 12000 км. Это, видимо, устойчивый антициклон. Экваториальные ветры на Сатурне сильнее, чем на Юпитере, их скорость примерно в четыре раза выше и достигает 1400—1600 км/ч. Сатурн излучает в пространство примерно в три раза больше тепла, чем получает от Солнца (Юпитер — в 1,7 раза). Сейчас ведутся споры о том, откуда берется это тепло.
  • Во время подлета к Сатурну приборы отметили сильную вспышку радиоизлучения, похожую на те, какие дает молния, но в миллион раз сильнее. Предполагают, что это и была молния, но где сверкнул такой сверхмощный разряд — в атмосфере или между частицами колец, установить не удалось.
  • Как это часто бывает в науке, новые данные принесли больше новых вопросов, чем «закрыли» старых. Возможно, ответить хотя бы на часть этих вопросов позволит пролет около Сатурна станции «Вояджер-2», ожидающийся в августе этого года.