Удивительная Солнечная система

Как следствие отсутствия металлического ядра, у Каллисто нет магнитосферы, во всяком случае, приборы «Галилео» ее не обнаружили. Вот что значит удаленность от «хозяина» – Юпитера: холодно, скучно, и даже своего магнитного поля нет! Зато поверхность сильнее изрыта кратерами. Вряд ли дело в том, что метеориты чаще падают на Каллисто, чем на другие галилеевы спутники, – скорее всего это не так. Просто поверхность Каллисто очень уж статична: ни торошения, как на Европе, ни грязевого вулканизма, как на Ганимеде. Соответственно, кратеры на Каллисто «живут» дольше.

О внешних спутниках Юпитера известно не так уж много. По всей видимости, это астероиды, некогда захваченные притяжением Юпитера. Они разбиваются на несколько групп по удаленности от планеты-гиганта. Леда, Гималия, Лиситея и Элара обращаются на расстоянии свыше и млн км от Юпитера; наклонение их орбит значительное; орбиты же Ананке, Карме, Пасифе, Синопе и других мелких спутников наклонены еще сильнее (так что движение у них обратное) и лежат еще дальше, на расстоянии свыше 20 млн км от Юпитера. (Между прочим, это половина расстояния от Земли до Венеры при их наибольшем сближении!) Наиболее крупное из этих тел – Гималия, его поперечник оценивается в 170 км, тогда как поперечник Ананке всего 20 км, а Леды – 10 км. Всего же к настоящему времени у Юпитера открыто около 60 спутников.

Примерно столько же спутников и у Сатурна. Эта меньшая, чем Юпитер, планета обзавелась столь же пышной свитой, хотя ее спутники большей частью меньше галилеевых спутников Юпитера. Но Титан! Единственный спутник, обладающий плотной атмосферой! С этого уникума и начнем.

По размерам Титан с его диаметром 5150 км является вторым по размерам (после Ганимеда) спутником планеты Солнечной системы. Он также крупнее Меркурия, но, имея плотность 1,9 г/см³, уступает по массе и Меркурию, и Ганимеду. Сила тяжести на Титане в 7 раз меньше земной, однако масса атмосферы Титана раз в 10 превышает массу атмосферы Земли. Атмосфера Титана в полтора раза плотнее земной и простирается намного выше над поверхностью.

Казалось бы, нонсенс. Как может тело сравнительно небольшой массы удержать такую атмосферу? Ответ довольно банален: атмосфера Титана очень холодна, а значит, кинетическая энергия молекул низка, их скорости просто недостаточны для того, чтобы покинуть планету. В прошлом выдвигались гипотезы, преисполненные надежды: а вдруг метан (парниковый газ все-таки!) обеспечивает атмосфере Титана настолько сильный парниковый эффект, что поверхность этого спутника нагрета почти до земных температурных кондиций? А если так, то на Титане, возможно, есть жизнь! Правда, сторонникам этой гипотезы приходилось идти на теоретические измышления, чтобы объяснить, как у тела с параметрами Титана вообще может существовать теплая и притом плотная атмосфера.

Зонд «Гюйгенс», отделившийся от АМС «Кассини» и совершивший посадку на Титан 14 января 2005 года, послал на Землю большой объем информации и принес разочарование оптимистам. Замеренная температура атмосферы Титана составила 70,5 К в верхних слоях и 93,8 К на поверхности. Титан оказался очень холодным миром. Минус 180 °C – явно не те условия, в которых может процветать белковая жизнь. По основному химсоставу атмосфера Титана – смесь метана с азотом, причем доля метана возрастает от тропосферы до поверхности. На высоте 20 км держится метановая облачность. Вблизи поверхности условия таковы, что допускают существование метана во всех трех фазах: твердой, жидкой и газообразной. На снимках поверхности Титана (рис. 52 на цветной вклейке), сделанных «Гюйгенсом», видна довольно унылая равнина, усыпанная камнями или ледяными блоками, несущими на себе следы эрозии, вероятно, вызванной потоками жидкости, так как скорость ветра у поверхности мала. Сама поверхность по большей части состоит из ледяной смеси воды и замерзших углеводородов. Водяной лед играет роль одной из горных пород. В месте посадки грунт напоминает рыхлый песок, что, вероятно, связано с вымыванием жидким метаном вещества, цементирующего песчинки.

Позднее было проведено радиолокационное картографирование 60 % поверхности Титана. Выяснилось, что метановые (может быть, метаново-этановые) озера занимают 14 % изученной площади. Найдены русла потоков, прорезающих горные хребты и впадающих в обширные «водоемы» (рис. 53). Снимки поверхности, сделанные «Гюйгенсом» со значительной высоты, в общем напоминают некоторые районы нашей Земли, но увы – Титан далеко не Земля.

О внутреннем строении Титана можно сказать немногое. Предполагается, что оно имеет сходство с Ганимедом, но приливные воздействия на Ганимед со стороны Юпитера сильнее приливных воздействий на Титан со стороны Сатурна. Как следствие, Титан несколько «спокойнее». Однако и на нем отмечен криовулканизм: найдены вулканические кратеры, из которых периодически изливается смесь водяного льда и раствора аммиака. Некоторые участки таких «лав» покрыты слоем простых органических соединений, возможно, твердого пропана.