«Техника-молодежи» 1977 №9, с.12-13

Сюжет научно-фантастического рассказа Юрия Медведева «Чертова дюжина «Оскаров» («ТМ», № 2, 1977 г.) построен на том, что на Землю прилетают разумные существа с Титана — спутника планеты Сатурн. Заметьте: не с самой планеты, а с ее спутника! Это любопытная деталь, свидетельствующая о том, что фантасты идут в ногу с научными достижениями века, ибо в последнее время планетологи действительно проявляют повышенный интерес именно к спутникам планет.

Начнем с того, что орбитальный аппарат «Викинг-1» пролетел всего в 120 км от спутника Марса Фобоса. Это позволило впервые оценить плотность этого крошечного небесного тела диаметром всего 24 км. Она оказалась равной 2 г/см³, то есть в 2-2,5 раза меньше, чем у планет земной группы — Земли, Меркурия, Венеры, Марса, и в 1,5-2 раза больше, чем у планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Это наводит на мысль, что спутники Марса — Фобос и Деймос — имеют иное происхождение, нежели сама планета. Похоже, это астероиды, захваченные полем тяготения Марса из пояса астероидов, находящегося как раз между Юпитером и Марсом.

«Викинг» сфотографировал часть поверхности Фобоса, на которой с такого близкого расстояния были различимы детали размерами до 5 м. И что же? При ближайшем рассмотрении Фобос, несмотря на свою мизерность, оказался не так уж прост. Кроме обычных для большинства планет кратеров, бугров, валунов и кратерных цепочек, на нем обнаружены таинственные борозды шириной около 200 м и глубиной до 50 м. Эти борозды тянутся параллельно друг другу на десятки километров, пересекая даже днища кратеров. Каково происхождение этих борозд?

Выдвинуто три гипотезы. Одни считают, что Фобос может быть слоистым телом и что «Викинг» запечатлел его именно со стороны разлома слоев. Другие считают иначе: гравитационное поле Марса могло создавать в теле Фобоса мощные приливные силы, которые и разорвали кору спутника. Наконец, третьи полагают, что, когда от могучего метеоритного удара в теле Фобоса образовался 10-километровый кратер Стикни, ударные волны столкнулись в противоположной точке марсианского спутника и, отразившись, сильно деформировали его кору. Эх, увидеть бы вблизи Деймос! Если на нем нет крупного кратера и нет борозд, то третья гипотеза может оказаться истиной...

Карта яркости натриевого облака.

А теперь перенесемся к следующей за Марсом планете — гиганту Юпитеру. Ближайший к его поверхности спутник Ио давно уже волнует воображение ученых. Вокруг этой сравнительно небольшой планетки — диаметр Ио 3394 км, а плотность наибольшая среди спутников: 4 г/см³ — несколько лет назад было обнаружено огромное облако ионизированного натрия. Возникло предположение, что заряженные частицы, мчащиеся вдоль силовых линий могучего юпитерианского магнитного поля, натыкаясь на Ио, «высекают» заряженные ионы натрия из поверхности спутника. Но рассмотреть это облако как следует, выявить его структуру долгое время не удавалось. Но вот недавно специалисты из обсерватории «Тэйбл Маунт» в Калифорнии ухитрились сделать необычную фотографию, на которой ясно видно натриевое облако вокруг Ио. Любопытно, что наиболее интенсивно процесс выбивания ионов натрия идет на той стороне Ио, которая обращена к Юпитеру.

Хотя плотность натриевой атмосферы вокруг Ио ничтожна, большинство других спутников не может похвастать даже и такой атмосферой. Кроме Титана — крупнейшего и интереснейшего спутника в солнечной системе. Атмосферу Титана можно обнаружить с помощью спектроскопических наблюдений с поверхности Земли. Установлено, что по своей величине она превосходит атмосферу Марса и, по всей вероятности, столь же мощна, как и земная. На протяжении более чем тридцати лет считалось, что атмосфера Титана состоит целиком из метана. Но несколько лет назад было сделано сенсационное открытие: в ней обнаружился водород! Чтобы оценить это поразительное открытие, надо учесть, что, хотя диаметр Титана довольно велик — около 5500 км, плотность его всего 2 г/см³ (как у Фобоса). Такое малое небесное тело при температуре поверхности в 100°К (минус 173° С) должно было бы потерять весь находящийся в его атмосфере молекулярный водород всего за 4 часа! Выходит, Титан непрерывно выделяет водород из своих недр...

Исходя из этого предположения, американский астроном Дж. Льюис разработал модель внутреннего строения Титана. Он считает, что в центре этого спутника находится небольшое твердое ядро из сернистого железа, оно окружено жидким ядром из окислов кремния и магния, далее следует толстая жидкая мантия из растворенного в воде аммиака, которую покрывает твердая тонкая кора из метанового и водяного льда. В обычных условиях атмосфера состоит главным образом из азота. Но время от времени метеориты проламывают тонкую кору, и из трещин начинают бить огромные фонтаны смешанного с водой аммиака и метана. В результате воздействия на эту смесь ультрафиолетовых лучей в ней происходят сложные фотохимические реакции, в которых выделяется свободный водород и образуется ряд органических соединений — этан, этилен, ацетилен, метиламин. Конденсируясь на поверхности Титана, эти органические вещества образуют, возможно, слой стеклообразной или вязкой органической массы. Предполагают, что именно эта масса и придает Титану его необычную красно-бурую окраску. Таким образом, согласно гипотезе Льюиса Титан периодически исторгает из своих недр водород, который после этого быстро покидает его окрестности. Правда, присутствие газов в атмосфере замедляет «процесс «убегания» водорода, и все-таки надолго ли могло хватить запасов водорода внутри сравнительно малой планеты?

Обнаружился, однако, замечательный космический феномен, связанный с присутствием водорода в атмосфере Титана. Оказывается, атомы и молекулы водорода, так легко покидающие сферу притяжения Титана, не в состоянии преодолеть поля тяготения самого гиганта Сатурна. Поэтому они образуют вокруг Сатурна подобие тороида, внутри которого движется Титан, снова и снова вовлекающий в свои объятия «сбежавший» водород. Такая необычная атмосфера ставит Титан в исключительное положение среди всех других спутников и даже планет.

Действительно в ней все время идет процесс регенерации водорода, идут фотохимические реакции, образуются аэрозоли и целая гамма сложных органических соединений. Возможно, на поверхности Титана плещутся океаны из жидкого метана, льют «органические» дожди, возникают ледники и кратеры. Не исключено поэтому, что Титан лучшее место в солнечной системе для изучения условий, предшествующих зарождению жизни. А если такие условия сложились там миллионы лет назад, то что могло помешать зарождению жизни именно на Титане?