Супутники Сатурна: Енцелад. Чи є життя на Енцеладі

Супутники Сатурна: Енцелад, Титан, Діона, Тефи та інші - відрізняються за розміром, формою і будовою. Великі і крижані місяця сусідять з дрібними і кам'янистими. Один з найцікавіших об'єктів у цій системі — Енцелад. Дослідження дозволяють припустити, що шостий за розміром супутник Сатурна має підповерхневий океан. Вчені називають Енцелад реальним кандидатом на виявлення життя в найпростіших її формах.

Газовий гігант

Сатурн — друга за розмірами планета Сонячної системи. По діаметру він лише трохи поступається лідеру в цьому плані, Юпітеру. Однак по масі Сатурн не так великий. Його щільність менше аналогічного параметра води, що більше не характерно ні для однієї планети в системі.


Сатурн, як і Юпітер, Уран і Нептун, відноситься до класу газових гігантів. До його складу входять водень, гелій, метан, аміак, вода і в невеликій кількості важкі елементи. Сатурн має найяскравішими кільцями в Сонячній системі. Вони складаються з льоду і пилу. Частинки розрізняються розмірами: найбільші рідко зустрічаються досягають десятків метрів, більшість не більше декількох сентиментів.

«Кассіні»

У 1997 році для вивчення Сатурна і його лун був запущений апарат «Кассіні-Гюйгенс». Він став першим штучним супутником газового гіганта. «Кассіні» показав світу невідомий Сатурн: фото шестикутного шторму, дані про нових лунах, знімки поверхні Титану істотно доповнили знання вчених про це газовому гіганті. Апарат працює досі і продовжує постачати дослідників інформацією. Чимало «Кассіні» розповів і про Енцеладі.

Супутники

Газовий гігант має принаймні 62 місяцями. Не всі з них отримали власні назви, деякі в силу невеликого розміру і інших чинників позначаються лише цифрами. Найбільша місяць газового гіганта — Титан, за ним слід Рея. Супутники Сатурна Енцелад, Діона, Япет, Тефи, Мимас і ще кілька також відрізняються досить великими розмірами. Однак значна частина лун в діаметрі не перевищують 100 м. Звичайно, серед такого скупчення зустрічаються й унікальні об'єкти. Титан, наприклад, посідає друге місце за розмірами серед усіх супутників в Сонячній системі (на першому — Ганімед з «почту» Юпітера). Однак головною його особливістю є дуже щільна атмосфера. Останнім часом астрономи все частіше спрямовують свої телескопи на супутник Сатурна Енцелад, короткий опис якого наведено нижче.

Відкриття

Енцелад — одна з найбільших місяців Сатурна. Відкритий він був шостим за рахунком. У 1789 році його виявив Вільям Гершель за допомогою свого телескопа. Можливо, супутник був би відкритий і раніше (його розміри і високий показник альбедо цьому дуже сприяли), проте побачити Енцелад заважав відблиск кілець і самого Сатурна. Вільям Гершель спостерігав за газовим гігантом у вдалий час — це і зробило відкриття можливим.

Параметри

Енцелад — шостий за розміром супутник Сатурна. Його діаметр становить 500 км, що приблизно в 25 разів менше, ніж аналогічний параметр Землі. По масі супутник поступається нашій планеті майже в 200 тисяч разів. Розмір Енцелада не робить скільки-небудь видатним космічним об'єктом. Виділяється супутник по іншим параметрам.
Енцелад володіє високою відбивною здатністю, його альбедо близько до одиниці. У всій системі, ймовірно, це самий світлий об'єкт після Сонця. Причина яскравості зірки в високій температурі поверхні, у Енцелада все інакше. Він відображає практично весь світло, яке до нього доходить, тому що покритий льодом. Середня температура поверхні на супутнику -200 С. Орбіта супутника розташовується достатньо близько до кілець Сатурна. Від газового гіганта його відділяє відстань 237378 км. Один оборот навколо планети супутник здійснює за 329 ч.

Поверхня

Спочатку вчені не цікавилися настільки активно Энцеладом. Однак апарат «Кассіні», кілька разів досить близько підходив до супутника, передав на Землю вкрай цікаві дані. Поверхня Енцелада небагата кратерами. Всі наявні сліди від падіння метеоритів зосереджені у невеликих областях. Особливістю є супутника численні розломи, складки і тріщини. Найдивовижніші освіти розташовуються в районі південного полюса супутника. Паралельні тектонічні розлами були виявлені апаратом «Кассіні» в 2005 році. Вони отримали назву «тигрові смуги» за схожість з малюнком вусатого хижака. На думку вчених, ці тріщини — молоде освіту, що свідчить про внутрішню геологічної активності супутника. «Тигрові смуги» довжиною 130 км поділяються проміжками по 40 км. Космічний апарат «Вояджер 2», який пролітав повз Енцелада в 1981 році, не помітив розломів на південному полюсі. Дослідники припускають, що тріщинах точно менше тисячі років, і, цілком можливо, вони з'явилися лише десять років тому.

Температурні аномалії

Орбітальна станція зареєструвала нестандартне розподіл температури на поверхні Енцелада. Виявилося, що південний полюс космічного тіла нагрівається набагато сильніше, ніж екватор. Сонце не здатне привести до такої аномалії: традиційно полюси є самими холодними ділянками. Вчені, які займаються дослідженням Енцелада, прийшли до висновку, що причина нагрівання — внутрішнє джерело тепла.
Тут варто обмовитися, що температура поверхні в цьому місці велика саме за мірками настільки віддаленого ділянки Сонячної системи. Супутники Сатурна: Енцелад, Титан, Япет і інші — не можуть похвалитися гарячими в звичайному розумінні областями. Температура в аномальних зонах лише на 20-30o вище середньої, тобто дорівнює приблизно -180 С. Астрофізики припускають, що причиною нагріву південного полюса супутника є океан, розташований під поверхнею.

Гейзери

Підповерхневий океан на Енцеладі дає про себе знати не тільки нагріванням південного полюса. Рідина, складова його, виривається у вигляді гейзерів через «тигрові смуги». Потужні струмені були також помічені зондом «Кассіні» в 2005 році. Апарат зібрав зразки речовини, що становить потоки. Його аналіз дозволив зробити два припущення. Поблизу поверхні частинки, які вирвалися з «тигрових смуг», що містять велику кількість солей. Саме вони вказують на існування моря під поверхнею Енцелада (і це перший висновок вчених з даних «Кассіні»). З набагато більшою швидкістю з тріщин вириваються частинки з меншим вмістом солей. Звідси висновок другий: вони формують кільце Е, на «території» якого фактично розташований супутник Сатурна.

Підповерхневий океан

Значна частка вириваються частинок близька за складом до морської води. Вони вилітають з порівняно низькими швидкостями і не можуть стати матеріалом для кільця Е. Солоні частинки падають на поверхню Енцелада. Склад виривається льоду говорить про те, що його джерелом не може бути замерзла кора супутника. Дослідники припускають, що солоне море розташоване на глибині до 50 миль під поверхнею Енцелада. Воно обмежене з одного боку твердим ядром і крижаний мантією — з іншого. Вода в прошарку знаходиться в рідкому стані, незважаючи на низьку температуру. Не замерзає вона з-за високого вмісту солей, а також за рахунок приливної енергії, яку створює гравітаційне поле Сатурна і деяких інших об'єктів. Кількість випаровується води (приблизно 200 кг щомиті) говорить про величезній площі океану. Струменя водяної пари і льоду вириваються на поверхню в результаті утворення тріщин, які приводять до порушення тиску.

Атмосфера

Автоматична міжпланетна станція «Кассіні» виявив на Енцеладі і атмосферу. Вперше її зареєстрував магнітометр апарату за впливом на магнітосферу Сатурна. Через деякий час «Кассіні» безпосередньо зафіксував її, спостерігаючи затемнення супутником Гами Оріона. Дослідження зонда дозволили дізнатися приблизний склад атмосфери крижаний місяця Сатурна. На 65 % складається з водяної пари, на другому місці за концентрації розташовується молекулярний водень (приблизно 20 %), також виявлені вуглекислий газ, чадний газ і молекулярний азот. Джерелом поповнення атмосфери імовірно є гейзери, вулканізм або викиди газів.

Чи є життя на Енцеладі?

Виявлення води в рідкому стані — свого роду перепустка в список потенційно жилих (шлях тільки найпростішими організмами) планет. На думку вчених, якщо океан під поверхнею Енцелада існує давно, з моменту зародження Сонячної системи, то імовірність виявлення життя в ньому досить висока, при умови що вода практично все це підтримується в рідкому стані. Якщо ж океан періодично замерзає, що цілком можливо з-за значної відстані до світила, то шанс на обитаемость стає вкрай невеликим. Підтвердити або спростувати припущення дослідників зараз здатна тільки інформація, що надходить від зонда «Кассіні». Його місія продовжено до 2017 року. Невідомо, як скоро зможуть відправитися до Сатурна і його супутників інші міжпланетні станції. Відстань від Землі до Енцелада велике, і подібні проекти вимагають ретельної підготовки та значного фінансування. Зонд «Кассіні» продовжує свою роботу. Він прямував, щоб вивчити газовий гігант та супутники Сатурна. Енцелад, однак, не значився в списку основних завдань. Виявлені особливості включили його до списку об'єктів першочергової важливості. Ніхто не очікував знайти воду в рідкому стані в ділянці Сонячної системи, де розташовується Сатурн. Фото гейзерів на Енцеладі і через кілька років після відкриття здаються неймовірними. Цілком можливо, сюрпризи супутника на цьому не закінчуються і до завершення місії «Кассіні» астрофізики дізнаються ще чимало цікавого про цієї крижаної місяці.