Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба

Вот краткий геологический обзор основных спутников Сатурна в порядке удаления от планеты; судите сами, есть ли тут какая-то логика. Первым идет геологически мертвый Мимас с диаметром 400 км и плотностью водяного льда. Следующий – Энцелад, одно из самых активных тел в Солнечной системе, с диаметром 500 км и объемной плотностью смеси равного объема горных пород и льда. Там постоянно бьют гейзеры богатой аммиаком воды, вырывающейся из глобального океана. За ним идет Тефия, которая, как и Мимас, состоит в основном из твердого водяного льда, но в 20 раз тяжелее. Далее находятся самые крупные, наряду с Япетом, из всех спутников среднего размера – Диона и Рея. Обе примерно наполовину состоят из горных пород, а наполовину изо льда; обе странные и сложные, но совершенно непохожие друг на друга. За ними – наш старый знакомец Титан диаметром 5000 км, что заметно больше, чем у планеты Меркурий, и в десять раз тяжелее Плутона. Во многих отношениях он является прекрасным аналогом Земли.

Титан примерно равен по размеру Ганимеду и Каллисто, самым крупным спутникам Юпитера, но контраст между ними огромен. Титан – чрезвычайно активная планета с плотной азотной атмосферой, ледяными континентами и метановыми морями. Там есть большие углеводородные озера протяженностью в сотни километров, лежащие на коре из прочного водяного льда толщиной десятки километров. Ниже подогреваемая изнутри приливным трением и радиоактивным распадом ледяная кора Титана под огромным давлением предположительно переходит в жидкость, как на Европе и Ганимеде. Другими словами, мы считаем, что на Титане есть океаны двух видов: наверху углеводородные моря с сообщающимися с ними болотами, дренажными каналами и водоносными слоями, затем твердая ледяная кора, а под ней – водный океан.

За орбитой Титана и в орбитальном резонансе 4:3 с ним обращается Гиперион, нерегулярное по форме хаотически вращающееся тело, гораздо менее плотное, чем лед, что говорит о его значительной пористости. Наконец, наступает очередь Япета – ложки дегтя сразу во многих теориях, – обращающегося на том же относительном расстоянии от Сатурна, что и Луна от Земли, в 60 радиусах планеты, но с большим наклонением орбиты. За Япетом находится Феба, спутник неправильной формы, который, кажется, относится к бродячим объектам пояса Койпера, а за ней кружатся еще десятки нерегулярных спутников, которые предположительно тоже попали в гравитационную ловушку планеты-гиганта.

Южная полярная область Энцелада, 500-километрового спутника Сатурна. Фото получено аппаратом «Кассини» в 2009 г. На переднем плане – «тигровые полосы», в том числе рытвины Багдад, где бьют потрясающие гейзеры. Эти элементы рельефа ярко сияют в инфракрасных лучах.

NASA/JPL/SSI

Для характеристик основных спутников Сатурна, будь то расстояние до планеты, диаметр или состав, не просматривается каких-либо конкретных тенденций. Создается впечатление, что Бог наугад создал такой-то спутник среднего размера и поместил его сюда, а потом соорудил еще один, на этот раз с ледяной корой потолще и меньшим содержанием горных пород, и поместил его туда. Но как бы они ни сформировались, их позиции на самом деле тесно увязаны: Титан ведет Гиперион в резонансе 4:3, Диона подстегивает Энцелад в резонансе 2:1, Тефия связана с Мимасом в резонансе 2:1 и так далее. Как ни странно, Тефия и Диона имеют по паре собственных коорбитальных спутников (один совсем мелкий, второй чуть массивнее), которые делят с ними их орбиты вокруг Сатурна. Сейчас эти их орбитальные товарищи стабильны; возможно, они представляют собой осколки, захваченные после столкновения – мы еще вернемся к этой идее, когда будем обсуждать нашу собственную Луну.

Мы можем провести примерную аналогию между системой Сатурна и Солнечной системой в целом. Пусть Мимас и Энцелад соответствуют Меркурию, тогда Тефия, Диона и Рея (крупные спутники среднего размера) будут Венерой, Землей и Марсом, Титан – Юпитером и Сатурном, а Япет – Ураном и Нептуном. Разумеется, это изрядная натяжка. Во-первых, настоящие планеты гораздо больше. Во-вторых, среди планет есть только слабые признаки тех взаимосвязанных орбитальных резонансов, которые спутники среднего размера демонстрируют так ярко. Наконец, на спутники действуют приливные силы Сатурна, подогревая их и меняя их орбиты, чего не происходит в случае планет, которые обращаются в десятках и сотнях миллионов километров от своей звезды.