Cassini пролетел мимо Энцелада

В ночь на вторник по Москве космический аппарат Cassini осуществил свой четвёртый близкий пролёт мимо спутника Сатурна Энцелад. Cassini пронырнул под южным полюсом небесного тела и на огромной скорости прошёл через облака водяного пара и пыли, выбрасываемых из «тигровых полос» – огромных трещин в многокилометровой ледовой коре, под которой, по мнению астрономов, скрывается океан жидкой воды.

В отличие от предыдущего пролёта мимо Энцелада, состоявшегося в марте, на этот раз Cassini не «нюхал» эти облака с помощью химических анализаторов, а разглядывал сами полосы своими оптическими камерами. Во вторник утром по Москве гигантские антенны Сети дальней космической связи NASA вблизи австралийской Канберры начали приём записанных в ходе сближения данных (из Калифорнии, где находятся основные антенны, Сатурн в это время был не виден). В ночь на среду по Москве первые фотографии были опубликованы.

На этот раз космический аппарат был ориентирован таким образом, чтобы оптическая аппаратура была направлена прямо на южный полюс Энцелада. Однако одного этого мало для получения хороших снимков. Относительная скорость Cassini и Энцелада в это время составляла около 18 км/c. Как говорят астрономы – это всё равно, что пытаться фотографировать физиономию пастуха, стоящего в поле в паре километров от хайвэя, по которому фотограф проносится в скоростном автомобиле. Притом что у фотографа в руках камера с телеобъективом.

Чтобы снимки получились чёткими, время экспозиции пришлось сделать очень коротким. Из-за этого первые снимки, полученные на минимальном расстоянии космического аппарата от поверхности Энцелада, получились довольно тёмными. Проблема здесь посерьёзней, чем у фотографов, снимающих болиды «Формулы-1» – и скорости повыше, и солнечное освещение в сто раз тусклее, чем на Земле. Чтобы хоть как-то удлинить экспозицию, инженеры NASA и Лаборатории реактивного движения, управляющие Cassini, даже заставили его вращаться – примерно так же, как поворачивался вслед своей цели и профессиональный фотограф.

Снимки, в общем-то, удались. Основным инструментом, осуществлявшим съёмки, была выбрана узкоугольная камера (NAC) высокого разрешения, которая была запрограммирована на семь последовательных фотографий, охватывающих всё большие и большие площади с удалением Cassini от Энцелада. Именно с помощью этого инструмента ещё три года назад астрономы американского, европейского и итальянского космических агентств получили самые подробные снимки этого спутника Сатурна с разрешением около 4 метров.

На этот раз максимальное разрешение примерно вдвое хуже, однако район съёмки куда интереснее – это так называемые тигровые полосы.

Ещё несколько лет назад учёные полагали, что эти полосы – не более чем разломы в ледовом покрове Энцелада, которых на поверхности спутника огромное количество. Однако снимая Энцелад с его ночной стороны в 2005 году, астрономы внезапно увидели яркие столбы непонятного происхождения, чем-то напоминающие лучи солнечной короны, которые можно увидеть при затмении.

Очень скоро стало ясно, что это выбросы гейзеров, которые выстреливают с поверхности облака водяного пара, мельчайших льдинок и пыли. По современным предположениям, на поверхность через гейзеры прорывается жидкая вода, целый мировой океан которой скрывается под толстой ледяной коркой Энцелада. Судя по всему, именно этим гейзерам жизнью обязано слабое, едва заметное кольцо E Сатурна – именно Энцелад постоянно подпитывает его материалом, двигаясь внутри кольца.

Позднее нашлись и тектонические структуры, неизменно связанные с гейзерами, – это особого типа разломы, которые на изображениях в тепловых лучах выделялись за счёт слегка большей температуры. От этого цвета – условного, на самом деле, поскольку инфракрасные, тепловые лучи человеческий глаз увидеть не может, – разломы и получили своё прозвище «тигровые полосы».

Официально все они называются бороздами, и так повелось, что топонимика Энцелада заполнена названиями городов Ближнего Востока и Средней Азии. Одна из самых мощных борозд, пересекающая практически весь спутник, носит название системы Самаркандских борозд, а среди тигровых полос, которые в ночь на вторник сфотографировал Cassini, – Каирская, Багдадская, Дамаскинская борозды и ещё одна изогнутая полоса, которая пока не получила наименования.

Обработка изображений и научная интерпретация результатов пролёта ещё впереди.

Помимо оптических изображений, поверхность ледяного спутника снимали камеры далёкого инфракрасного диапазона. Они продолжили съёмку и тогда, когда вскоре после пролёта Cassini Энцелад погрузился в тень Сатурна: «нагретый» лучами Солнца до –200 градусов по Цельсию лёд очень неплохо светит в диапазоне длин волн от нескольких микрон до миллиметра, и это позволит уточнить карту температур спутника. Тем временем ультрафиолетовые камеры смотрели не на спутник, а как раз в сторону, чтобы уловить на чёрном небе следы выбросов в пространство вокруг спутника молекул, в состав которых входят водород и другие атомы.

Правда, хороший научный результат, как правило, ставит больше вопросов, чем даёт ответов. Возможно, некоторые ответы на вопросы, которые возникнут после нынешнего сближения, даст сближение следующее, запланированное на 9 октября. Оно будет по-настоящему рекордным – Cassini пройдёт через выброшенные гейзерами облака всего в 25 километрах от поверхности Энцелада.