Последний аккорд "Кассини"
В апреле этого года зонд "Кассини", проработавший в космосе почти 20 лет, официально вступит в последнюю стадию своей жизни, получившую имя "Финал оперы". Вспоминим, как этот ветеран космоса поменял наши представления об облике Сатурна и раскрыл тайны его удивительных лун.
Флагман НАСА
Зонд "Кассини" является одним из самых дорогих и при этом самых долгоживущих и успешных проектов НАСА, создававшихся в прошлые, более денежные для космического агентства годы в рамках программы так называемых "флагманских" миссий. В нее, помимо "Кассини", входят зонды "Вояджер", "Викинг", автоматическая станция "Галилео", изучавшая Юпитер, а также телескоп "Чандра" и марсоход Curiosity.
"Кассини" был одним из первых проектов НАСА, в котором принимали участие ученые и инженеры не только из США, но и специалисты из Европейского космического агентства и итальянского космического ведомства ASI. Международная кооперация позволила НАСА реализовать этот проект без задержек и запустить его в первоначально запланированное время, в октябре 1997 года, несмотря на противодействие Конгресса США и активистов экологических движений, которых пугал радиоизотопный источник питания зонда.
Этот источник, 33 килограмма радиоактивного плутония-238, позволил "Кассини" проработать в космосе и на орбите Сатурна в 2,5 раза дольше запланированного срока миссии, и совершить массу открытий, которые просто невозможно сделать, наблюдая за Сатурном и его спутниками с Земли.
По оценкам специалистов НАСА, "Кассини" смог бы проработать на орбите Сатурна еще несколько лет при постепенном отключении приборов, однако руководители миссии приняли решение завершить ее более захватывающим образом - путем совершения множества пролетов через кольца Сатурна и столкновения с планетой-гигантом в сентябре этого года. Этот "последний аккорд" миссии, получивший имя "Финал оперы", начнется в апреле, когда "Кассини" сблизится с Титаном в последний раз и выйдет на траекторию сближения с Сатурном.
Во время этих пролетов через кольца, которые "Кассини" начал совершать в ноябре прошлого года, зонд успел получить множества фотографий этих структур с рекордно близкого расстояния, а также рассмотрел много новых деталей на поверхности Титана и ряда других спутников Сатурна. Эти снимки и научные данные, как ожидают ученые, заметно поменяют наши представления об устройстве недр Сатурна и жизни его колец, однако и прошлые открытия "Кассини" заставили ученых радикально пересмотреть свои представления об их природе.
Сатурн преображенный
Одной из главных заслуг "Кассини", безусловно, является то, что этот зонд и спускаемый модуль "Гюйгенс", построенный силами итальянской ASI, заставили планетологов совершенно иначе смотреть на луны и другие небольшие планеты.
Когда "Кассини" прибыл в систему Сатурна и получил первые фотографии Титана, непримечательной крупной луны планеты-гиганта, покрытой вечной дымкой из желтого тумана, ученые были удивлены тем, что их взору открылся своеобразный двойник Земли, почти неотличимый в черно-белых тонах от пустынных регионов нашей планеты.
На Титане, как показали снимки "Кассини" и данные с "Гюйгенса", существуют времена года, облака, дожди, реки, горы, озера и даже целые моря, а поведение потоков воздуха в его атмосфере, как показали дальнейшие наблюдения на протяжении более 13 лет, в целом описывается теми же формулами и законами, что и на Земле. Сегодня многие химики серьезно рассуждают о возможности существования жизни в холодных углеводородных морях Титана, основанной на принципиально иной химии, нежели углеродная жизнь на Земле.
Конечно, Титан не только похож на Землю, но и обладает своими собственными уникальными и причудливыми чертами. В его атмосфере, как обнаружил "Кассини", периодически возникают странные структуры, похожие на гигантские белые стрелы, а в углеводородных морях Титана могут возникать своеобразные "острова" из гигантских пузырей азота, возникающих в толще их "вод" сами по себе при росте температур.
Что еще более удивительно, в недрах Титана, как обнаружили ученые пять лет назад, опираясь на данные с радаров "Кассини", скрывается гигантский подледный океан. Он расположен на глубине в примерно 100 километров от поверхности луны Сатурна, а его воды напоминают по своим свойствам и составу Мертвое море на Земле. Его открытие указало на небольшую, но возможность существования знакомых нам форм жизни на Титане.
Кипящая внеземная жизнь
Гораздо более высокие шансы на обнаружение жизни на другом спутнике "властелина колец" - на небольшой ледяной планете Энцелад. Когда "Кассини" только прибыл в систему Сатурна, ученые заметили, что одно из его колец состоит почти полностью из частичек льда, и что саму планету опоясывает большое количество своеобразных космических "рек" из молекул воды. Лед и молекулы воды постепенно разрушаются в космосе под действием солнечных лучей, что заставило НАСА искать их источник.
Им оказался Энцелад - на его южном полюсе находится целая "батарея" гейзеров, периодически выбрасывающих гигантское количество воды в космос и пополняющих ее запасы в кольце Е, где ее изначально нашел "Кассини". В некоторых случаях сила этих извержений была такой высокой, что 100 километровые столбы воды, выбрасываемые в космос недрами Энцелада, были успешно сфотографированы телескопом "Хаббл" с расстояния в примерно 1,5 миллиарда километров в сентябре прошлого года.
Эти гейзеры, которые ученые стали называть "тигровыми полосами", позволили НАСА совершить одно из самых главных открытий, касающихся Сатурна и Энцелада. Анализ химического состава их выбросов, через которые несколько раз пролетел "Кассини" в прошлом году, позволил ученым сделать потрясающий вывод - океан Энцелада, в отличие от Титана, является теплым и обладает почти "земным" химическим составом.
Как сегодня предполагают планетологи, недра Энцелада остаются постоянно горячими благодаря тому, что их постоянно "сжимает" и "растягивает" притяжение Юпитера, что подогревает его океан, и, как выяснили специалисты НАСА еще в 2011 году, запускает химические реакции между породами каменного ядра Энцелада и водой в океане. Все это, по мнению участников миссии и многих других ученых, делает Энцелад наиболее вероятным кандидатом на роль прибежища внеземной жизни.