Астрономия. Популярные лекции

Вот единственный снимок, сделанный на поверхности Титана (рис. 6.28). Температура низкая, поэтому глыбы — это очень холодный водяной лед. Мы в этом уверены, потому что Титан вообще по большей части состоит из водяного льда. Цвет красновато-рыжеватый; он естественный и связан с тем, что в атмосфере Титана под действием солнечного ультрафиолета синтезируются довольно сложные органические вещества под общим названием «толины». Дымка из этих веществ пропускает к поверхности в основном оранжевый и красный цвет, довольно сильно его рассеивая. Поэтому изучать из космоса географию Титана довольно сложно. Помогает радиолокация. В этом смысле ситуация напоминает Венеру. Кстати, и циркуляция атмосферы на Титане тоже венерианского типа: по одному мощному циклону в каждом из полушарий.

Рис. 6.28. Поверхность Титана. Снимок зонда «Гюйгенс».

Спутники других планет-гигантов тоже оригинальны. Ио, ближайший спутник Юпитера, находится на таком же расстоянии от планеты, что и Луна от Земли, но Юпитер — гигант, а значит, действует на свой спутник очень сильно. Приливное влияние Юпитера расплавило недра спутника, и мы видим на нем множество действующих вулканов, которые выглядят как черные точки. Видно, что выбросы вокруг вулканов ложатся по баллистическим траекториям. Ведь там практически нет атмосферы, поэтому то, что выброшено из вулкана, летит по параболе (или по эллипсу?). Малая сила тяжести на поверхности Ио создает условия для высоких выбросов: 250–300 км вверх, а то и прямо в космос!

Второй от Юпитера спутник, Европа, покрыт ледяной корой, как наша Антарктида. Под корой, толщина которой оценивается в 25–30 км, — океан жидкой воды. Ледяная поверхность покрыта многочисленными древними трещинами. Под влиянием подледного океана пласты льда медленно перемещаются, напоминая этим дрейф земных материков. Трещины во льду время от времени открываются, и оттуда фонтанами вырывается вода. Теперь мы это знаем точно, поскольку видели фонтаны с помощью космического телескопа «Хаббл». Это открывает перспективу исследовать воду Европы. Кое-что о ней мы уже знаем: это соленая вода, хороший проводник электричества, на что указывает магнитное поле. Ее температура, вероятно, близка к комнатной, но о ее биологическом составе мы пока ничего не знаем. Хотелось бы зачерпнуть и проанализировать эту воду. И экспедиции с этой целью уже готовятся.

Другие крупные спутники планет, включая нашу Луну, не менее интересны. По сути, они представляют самостоятельную группу планет-спутников.

7. Планеты-карлики, астероиды и кометы

Планеты, которые не мешают жить другим

Кроме больших планет с их кольцами и спутниками, в Солнечной системе есть семейство планет-карликов (dwarf planets), учрежденное решением Международного астрономического союза в 2006 г. Пока их всего пять: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумея и бывший крупнейший астероид Церера — его тоже ввели в эту группу, поскольку по своим физическим свойствам он отвечает определению карликовой планеты, т. е. имеет настолько большую массу, чтобы под действием собственной гравитации приобрести сфероидальную форму. При этом масса Цереры не настолько велика, чтобы она была способна своим притяжением расчистить окрестности своей орбиты от соседних тел. В этом и заключается второе важнейшее свойство любой карликовой планеты.

За исключением Цереры, все планеты-карлики движутся вне области орбит больших планет, в основном — в поясе Койпера (от 30 до 50 а. е.). Правда, Плутон из-за большого эксцентриситета своей орбиты иногда заходит в пределы орбиты Нептуна: с 1979 по 1999 гг. Плутон был ближе к Солнцу, чем Нептун. Эрида тоже часть времени проводит за пределами пояса Койпера, удаляясь за его формальную внешнюю границу на 98 а. е. от Солнца. Пока из пяти известных карликовых планет мы близко знакомы лишь с двумя — с Плутоном и Церерой, рядом с которыми побывали межпланетные роботы.

Космический зонд «Рассвет» (Dawn, NASA) вышел на орбиту вокруг Цереры в марте 2015 г. В истории космонавтики это стало первым посещением окрестностей планеты-карлика. В 2018 г. зонд еще функционирует; когда его ресурсы истощатся, он останется вечным спутником Цереры.

Рис. 7.1. Фото Цереры, сделанное зондом «Рассвет» с высоты 385 км. В центре — кратер Оккатор (Occator), имеющий координаты 20° с. ш., 239° в. д. Разрешение 140 м/pix.