Миссия «Кассини-Гюйгенс» произвела революцию в наших знаниях о системе Сатурна и открыла удивительные места в Солнечной системе, где потенциально может закрепиться жизнь - тела, которые мы называем океаническими мирами.
С момента прибытия в 2004 году «Кассини-Гюйгенс» стал машиной открытий, покорив нас данными и изображениями, никогда ранее не получавшимися с такой детальностью и четкостью. Благодаря «Кассини» мы узнали, что Сатурн - далеко не спокойная одинокая планета с нежными кольцами. Теперь мы знаем больше о хаотичных, активных и мощных кольцах Сатурна и бурях, бушующих под ними.
Изображения и данные с лун Сатурна - Титана и Энцелада - намекают на возможность существования жизни, о которой раньше никто не подозревал. Кольца Сатурна, его луны и сама планета представляют собой неотразимые и неисчерпаемые объекты для интенсивного изучения.
Миссия «Кассини» драматически завершается роковым погружением в Сатурн 15 сентября 2017 года, но ученые уже мечтают о возвращении для дальнейших исследований.
Система Сатурна. Глазами Кассини
Предисловие
Джеймс Грин, директор,
Отдел планетарных наук НАСА
Июль 2017 г.
Более 400 лет назад Галилео Галилей направил свой самодельный телескоп на ночное небо и заметил, что по обе стороны от Сатурна находятся два объекта, тесно связанных с планетой. В то время, в 1610 году, Галилей объявил их лунами.
Несколько десятилетий спустя наука о лунах Сатурна развивалась головокружительными темпами. Христиан Гюйгенс впервые наблюдал крупнейшую луну Сатурна Титан в 1655 году и первым описал протяженные "луноподобные" черты Сатурна как диск вещества, озвучивающего планету. С 1671 по 1674 год Джованни Кассини открыл луны Иапет, Рея, Диона и Тетис. В 1675 году Кассини обнаружил разрыв в кольцах Сатурна, который мы сегодня называем "делением Кассини".
В космическую эру, до миссии "Кассини-Гюйгенс", мы имели лишь намеки на открытия, ожидающие нас на Сатурне. Пионер-11 и Вояджеры-1 и 2 совершили пролеты несколько десятилетий назад. Но эти быстрые встречи не давали времени на более масштабные исследования. НАСА и Европейское космическое агентство создали партнерство, чтобы отправить на орбиту Титана орбитальный аппарат "Кассини" и посадочный аппарат "Гюйгенс". Как и его тезки, миссия "Кассини-Гюйгенс" не только открыла ранее неизвестные луны, но и помогла нам понять научные основы их формирования, их взаимодействия с кольцами и то, насколько они разнообразны.
Миссия "Кассини-Гюйгенс" произвела революцию в наших знаниях о системе Сатурна. Кольца Сатурна, луны и сама планета представляют собой неотразимые и неисчерпаемые объекты для интенсивного изучения, и "Кассини-Гюйгенс" не разочаровал. Сатурнианская система оказалась богатой почвой для научных поисков и открытий, а "Кассини" - не что иное, как машина для открытий.
К моменту завершения своей миссии "Кассини" погрузился в Сатурн и наблюдал за планетой чуть менее половины сатурнианского года. Но при этом он 293 раза облетел газовый гигант по орбите, навсегда изменив наше представление о системе Сатурна и открыв огромные возможности для понимания всей Солнечной системы.
Благодаря наблюдениям "Кассини" мы получили новые виды планеты и множество знаковых снимков. Миссия сделала новаторские открытия в нашем неустанном поиске жизни в Солнечной системе - будь то обнаружение того, что Титан проходит через те же циклы, что и Земля до появления жизни, или наблюдение за ледяными шлейфами на Энцеладе. Кроме того, 13-летняя миссия "Кассини" позволила проследить за изменениями в динамичной кольцевой системе Сатурна и наблюдать, возможно, одно из самых активных и хаотичных колец в Солнечной системе - кольцо F Сатурна. Космический аппарат обнаружил в кольцах образования, похожие на пропеллеры, и стал свидетелем возможного рождения новой луны.
С момента своего прибытия в 2004 году "Кассини-Гюйгенс" поразил нас данными и изображениями, никогда ранее не получавшимися с такой детальностью и четкостью. Эта книга - вершина айсберга размером с планету. За последние 13 лет "Кассини" сделал около 450 000 впечатляющих снимков в системе Сатурна. Как можно сократить это число до нескольких, когда каждый снимок, каждое изображение рассказывает новую историю? Красота этих снимков превосходит только науку и открытия, которые они представляют. Благодаря "Кассини" мы узнали, что Сатурн - далеко не спокойная одинокая планета с нежными кольцами. Теперь мы знаем больше о хаотичных, активных и мощных кольцах Сатурна и бурях, бушующих под ними. Некоторые изображения Титана и Энцелада намекают на возможность существования жизни, о которой раньше никто не подозревал. И как мы могли забыть эти захватывающие первые взгляды на луны, о существовании которых мы даже не подозревали? Каждый из снимков, представленных в этой книге, является представителем многих других, и отражает как поразительную красоту, так и новые научные достижения, открытые "Кассини-Гюйгенсом".
Поздравляем "Кассини" с тем, что он проложил нам путь. Эта книга - первая глава величайшей истории, которую, по моим прогнозам, предстоит рассказать: как люди потянулись к звездам и обнаружили жизнь за пределами Земли. Для меня большая честь быть частью этой истории.
1.Сатурн:
Драгоценный камень Солнечной системы
За 400 лет, прошедших с тех пор, как люди начали изучать космос с помощью телескопов, Сатурн превратился из тусклого и расплывчатого пятна на небе в колоссальную планету в фокусе. Однако, похоже, чем четче мы видим Сатурн, тем больше загадок находим.
Сатурн в 763 раза больше Земли, его атмосфера состоит преимущественно из водорода и гелия и напоминает бурный бурлящий котел. Большая часть погоды на Сатурне непостоянна", - говорит Эндрю Ингерсолл, член команды по съемке "Кассини" и физик атмосферы из Калифорнийского технологического института. "Год может пройти без гроз, но каждые 20-30 лет случается гигантская буря, сверкающая молниями каждую десятую долю секунды". Кассини наблюдал, как эта мегабуря разразилась в 2010 году, вызвав атмосферные возмущения по всему периметру планеты, пока буря не стала натыкаться на свой собственный след и, казалось, съела свой собственный хвост, прежде чем потускнеть и исчезнуть.
Однако не все характеристики Сатурна приходят и уходят. "Некоторые особенности удивительно долго сохраняются", - говорит Ингерсолл. Кассини наблюдал северный полярный шестиугольник Сатурна, открытый в 1981 году "Вояджером", и он достаточно велик, чтобы вместить две Земли. И на каждом полюсе есть ураганоподобный "глаз", который существует уже десять лет или даже больше. Это особые свойства, уникальные для Сатурна, и они показывают нам, насколько экстремальной может быть погода".
Кроме того, ученые не знают точно, сколько времени требуется Сатурну, чтобы совершить один оборот вокруг своей оси (т.е. продолжительность сатурнианских суток), и почему магнитные полюса планеты выровнены относительно оси вращения - это единственная известная планета с таким выравниванием. Размер ядра Сатурна и внутреннее строение планеты также практически неизвестны.