В нашей галактике

Ио — во всех отношениях удивительный мир. В сотнях миллионах километров от Земли находится небесное тело, гораздо более активное, чем наша Земля. Процессы, идущие на Ио, бесспорно сегодня поняты не до конца.

Информация, полученная с «Вояджеров» относительно системы Юпитера, еще многие десятилетия будет будоражить умы планетологов. Но впереди нас ожидают новые открытия. В середине 80-х годов к Юпитеру отправится новый космический аппарат под названием «Галилео». На высоте 450 километров над юпитерианскими облаками от него отделится зонд-камикадзе, то есть зонд, которому вскоре суждено будет погибнуть. На высоте 90 километров над облаками откроется парашют и начнется плавный вход аппарата в атмосферу Юпитера. Вот тогда мы узнаем гораздо больше о тайнах короля планет. Пока же проследуем вместе с «Вояджерами» к Сатурну и его спутнику Титану.

Вспомним сначала, как был озадачен великий Галилей, впервые увидевший кольца Сатурна. В свой весьма несовершенный телескоп с увеличением всего в 30 раз он смог увидеть, что вблизи Сатурна находятся какие-то придатки. На самом деле он видел части кольца сбоку от планеты и промежутки, отделяющие кольцо от самого Сатурна. Поскольку в то время никто и предположить не мог, что у Сатурна есть кольцо, Галилей думал, что планета имеет по бокам нечто вроде спутников, хотя, конечно, в этом случае совершенно было непонятно, как решить вопрос с их вращением. И Галилей заколебался. А заколебавшись, последовал традиции: опубликовал зашифрованный текст своего открытия — анаграмму.

Публикация анаграммы имела свои неоспоримые достоинства. Если открытие будет подтверждено, приоритет все равно за Галилеем. Если наблюдения ошибочны, анаграмма умрет вместе с автором, поскольку 300 лет назад еще не было способов дешифровки сообщений. Правда, Кеплер пытался расшифровать анаграмму Галилея, но сделал это неверно, так как выбросил из анаграммы две буквы. В результате он получил следующую фразу (в переводе на русский): «Привет вам, близнецы, Марса порождение». Кеплер ошибся лишь частично, поскольку у Марса, как мы знаем, действительно оказалось два спутника. На самом же деле Галилей записал следующую фразу: «Высочайшую планету тройною наблюдал». Вся эта забавная история более подробно изложена в прекрасной книге профессора Воронцова-Вельяминова «Очерки о Вселенной».

Совершенно ясно, что для земного наблюдателя очень важно, под каким углом расположены кольца Сатурна. Поскольку они очень тонки, то, если смотреть на них «с ребра» в слабый телескоп, их можно и вообще не увидеть. Так что задача была не простой, и недаром X. Гюйгенс, который первым понял, что Сатурн окружен кольцом, и объяснил все вариации, происходящие при наблюдениях, тоже зашифровал свое открытие анаграммой.

Гюйгенс решился открыто расшифровать ее только через три года после опубликования, когда убедился в правильности своих результатов. Запись Гюйгенса выглядела так: «Кольцом окружен тонким, плоским, нигде не прикасающимся, к эклиптике наклонным».

Вообще говоря, такой метод научных публикаций стоит взять на вооружение некоторым авторам — любителям дешевых научных сенсаций, которые, не колеблясь ни секунды, печатают статьи и книги, полные сомнительных, а иногда и полностью лженаучных сообщений. Но вернемся к кольцам Сатурна, которые в 1980 году были сфотографированы с космических аппаратов, сотни лет спустя после анаграмм Галилея и Гюйгенса.

В ноябре 1980 года, когда начались съемки Сатурна и его колец с расстояния в 8 миллионов километров, фотографии стали приносить сюрприз за сюрпризом. Выявилось, что кольца состоят из 95 концентрических полос, на которых, в свою очередь, можно различить около тысячи деталей, напоминающих канавки граммофонной пластинки. Чуть позже данные «Вояджера-2» продемонстрировали, что у Сатурна десятки тысяч колец. Заодно были открыты и несколько новых спутников Сатурна. До полетов «Вояджеров» было известно 10 спутников Сатурна. Сейчас — 17.

Кольца Сатурна именуют буквами латинского алфавита: внутреннее, самое близкое к планете, называют кольцом C, подальше — кольцами B, A… «Вояджеры» открыли новые кольца D, F, G, E. Самое невероятное — это структура кольца F, которое само состоит из трех отдельных колец, как бы переплетенных в жгут. Как такое объяснить законами небесной механики?

Главная головоломка с кольцами Сатурна (кстати, похожая на загадку колец Юпитера) — их устойчивость, вернее, неустойчивость. У них не может быть, как говорят планетологи, космогонический возраст, то есть возраст, близкий к возрасту Солнечной системы. Следовательно, некий источник снабжает кольца соответствующим материалом.

Высказана идея, что совсем недавно, несколько тысяч лет назад, взорвался Титан — громадный спутник Сатурна. И взорвался он из-за электролиза льдов под воздействием тока (вспомним Ио), текущего через его тело. Так вот, ледяные и горные осколки после чудовищного взрыва будто бы и пополняют веществом кольца Сатурна. Увы, последние данные о Титане делают эту гипотезу не очень-то правдоподобной, хотя она и красива.

Писали и о том, что кольцо F состоит из плазменных шнуров. Но это уж совсем невероятно: для шнуров требуется такая высокая плотность плазмы, что она явно будет неустойчива.

Очень интересную гипотезу по поводу происхождения колец Сатурна и их особенностей выдвинул сотрудник Института космических исследований В. Давыдов. Множество отдельных очень узких элементов, из которых состоят кольца, Давыдов объясняет тем, что в пространстве между кольцами находятся «дымящие» тела, непрерывно снабжающие кольца веществом в виде микрочастиц. Общее количество этих «дымящих» тел достигает тысячи.

Эти тела представляют собой кометоподобные образования, которые постепенно разрушаются, питая своим веществом кольца Сатурна. В этом случае все особенности кольца F получают достаточно естественное объяснение. Неровности нитей могут быть обусловлены не только гравитационными возмущениями, но и вращением «дымящего» тела и неравномерностью выделяющегося из него дыма. Скорость вылета микрочастиц из «дымящего» тела невелика — около 10 метров в секунду.

Но не только кольцо F поставило после полета «Вояджеров» ряд сложных вопросов. На многих снимках кольца В мы видим темные полосы размером более 7 тысяч километров, которые имеют радиальную структуру и вращаются вокруг Сатурна. Они сохраняют свою форму в течение продолжительного времени. Ученые назвали их «спицами». Предполагается, что «спицы» — облака мелких наэлектризованных частиц, вытолкнутых из плоскости кольца и увлекаемых магнитным полем Сатурна.

В. Давыдов предложил другую гипотезу. Он считает, что если в кольце есть удлиненные частицы, то они под воздействием магнитного поля планеты ориентируются перпендикулярно плоскости кольца и поднимаются как ворс на бархате.

Очень интересно поведение двух спутников Сатурна — S10 и S11. Подумать только — они обращаются вокруг Сатурна практически по одной орбите! Минимальное расстояние между ними всего каких-то 50 километров! В то же время размер S10 около 100, a S11 — около 65 километров. Казалось бы, в точке сближения они неминуемо столкнутся. Однако этого пока не было. Почему? Одно из объяснений таково: в тот момент, когда S10 и S11 сближаются, происходит так называемое «возмущение» их орбит, и спутники по подковообразной траектории огибают друг друга.

Поговорим теперь об одном из самых замечательных тел Солнечной системы, о луне Сатурна — Титане. Это самый большой из спутников Сатурна. Единственная из лун Солнечной системы, которая имеет плотную атмосферу, причем более плотную, чем наша Земля. Мало того, вполне возможно, что Титан и Земля — два члена семейства Солнца, которые имеют океаны на своей поверхности. Только земные океаны абсолютно непохожи на океаны Титана.