Грандіозний фінал. Cassini згорів у небі Сатурна
Корреспондент.net,
15 вересня 2017, 18:40
💬
0
👁
3646
Красиві та приголомшливі відкриття одного із найбільш вдалих проектів NASA.
Міжпланетний зонд Cassini, що відправився до Сатурна 20 років тому, завершив свою місію, згорівши в атмосфері газового гіганта 15 вересня.
Перед смертю Cassini востаннє відправив фотографію "володаря кілець".
"Спасибі, Cassini, і прощавай", - заявив на церемонії, що проходить у NASA, один з учених, які працювали над місією.
Знищення зонда в атмосфері Сатурна дозволить уникнути біологічного забруднення супутників Енцелада і Титана, на яких можливе життя.
Cassini є однією з найуспішніших місій NASA. Основною метою проекту було вивчення Сатурна, його кілець і супутників.
Станція вирушила в космічну подорож 15 жовтня 1997 року і тільки через сім років, 1 липня 2004, вийшла на орбіту газового гіганта.
Сатурн і планета Земля, позначена стрілкою
Завдяки Cassini людство дізналося про нові світи-місяці, де могло виникнути життя, а на одному з них навіть є власна атмосфера, про влаштування дивовижних кілець, а також про колосальні шторми, що існують на газовому гіганті.
Відкриттів Cassini так багато, що складно все перерахувати. Зонд надіслав на Землю понад 453 тисяч фотографій, 183 рази включав свої двигуни, виявив вісім нових супутників Сатурна. На основі його даних було опубліковано майже чотири тисячі наукових статей.
Безліч штормів в атмосфері Сатурна
За 13 років Cassini 293 рази обернувся навколо Сатурна, 162 рази облетів його супутники, 127 разів облетів Титан, 23 рази - Енцелад.
Вартість місії досягла майже чотирьох мільярдів доларів. Чисельність людей, зайнятих у забезпеченні місії Cassini-Huygens, - п'ять тисяч. Кількість виконаних команд із Землі - 2,5 мільйона.
До речі, сам Сатурн складається, головним чином, з водню і гелію. Щільність цієї газової планети менше щільності води.
Корреспондент.net згадує головні досягнення першого штучного супутника Сатурна.
Життя на супутниках
Одним із найвидатніших досягнень стала висадка на поверхню Титана 14 січня 2005 року. Від Cassini відокремився європейський зонд Huygens, прититанювання якого стало першою м'якою посадкою рукотворного апарата у зовнішній Сонячній системі.
Вчені вважають, що Титан - це єдине місце в нашій зоряній системі після Землі, на поверхні якого є рідина. Його атмосфера утричі щільніша від земної, що робить його винятковим об'єктом Сонячної системи.
Станція з'ясувала, що літосфера і гідросфера Титана складаються з вуглеводнів. На північному полюсі супутника є три моря рідкого метану й аміаку - море Кракена, Лігеї й Пунга, а також велика кількість озер. У південній півкулі відомо тільки одне велике озеро.
Huygens також вивчив склад атмосфери (поблизу поверхні - п'ять відсотків метан та азот), виміряв швидкість вітрів - як несильні земні вітри. Також зонд передав знімки з поверхні Титана і навіть записав звуки, які оточували його під час спуску.
Аналіз зібраних даних Huygens і Сassini дозволив вченим припустити, що під поверхнею супутника знаходиться величезний водний океан.
Можливість існування життя на Титані обговорюється вченими вже давно. Раніше вчені були більш схильні вважати, що зародження життя на цьому супутнику, атмосфера якого містить отруйний метан, неможливе.
Однак останні два роки вчені все частіше стверджують, що життя на Титані могло сформуватися і за відсутності рідкої води. До того ж, атмосферний тиск на ньому схожий із земним, атмосфера багата азотом, йдуть дощі і утворюються тумани.
Вчені досліджували хімічний склад супутника Сатурна і прийшли до висновку, що присутня на Титані синильна кислота, яка в результаті хімічних реакцій, що відбуваються на Титані, може стати основою для поліїмінів, а ті - для утворення амінокислот і нуклеїнових кислот (основ для білків і ДНК).
У квітні цього року співробітники NASA заявили, що Cassini знайшов на Енцеладі - супутнику Сатурна - умови для зародження і підтримки життя.
Енцелад є одним із внутрішніх супутників планети Сатурн, його діаметр складає 500 кілометрів. Такі невеликі об'єкти мало цікавлять вчених, оскільки, здебільшого, вони мертві з геологічної точки зору.
Однак перші дослідження Енцелада показали, що він є найяскравішим об'єктом Сонячної системи.
Надалі Енцелад здивував ще більше. Виявилося, що у нього є гейзери і викиди парів води і крижинок. Вони знаходяться на південному полюсі планети, вкритому "тигровими смугами" - чотирма паралельними ущелинами, з яких цей пар і виривається.
Вік льоду в них оцінюється в тисячу років, вік самих розломів - близько півмільйона років. Також виявилося, що у цього супутника не кругова орбіта, а є невелика еліптичність. Ефект лібрації (гойдання) визначив, що всередині знаходиться океан, що повністю покриває силікатне ядро.
У викидах Енцелада, крім води, аміаку, метану, є маленькі піщинки довгастої форми. Експерименти геохіміків показали, що така форма піщинок може виникати тільки при 90 градусів за Цельсієм, наявності силікатів, води і великої кількості соди.
Наступні виміри показали, що океан дуже солоний і сильно газований, завдяки соді.
Сьогодні вчені не можуть заглянути всередину Енцелада, але знають, як змоделювати умови в його надрах. В океанській воді супутника Сатурна приблизно такий же вміст кухонної солі, як і в земному океані.
Крім того, в океані багато соди і високий рівень лужності (показник pH досягає 12). Висока лужність і висока концентрація соди означають, що в океанських глибинах відбуваються, як уже зазначалося, реакції серпентизації.
На океан Енцелада схоже земне озеро Моно в Каліфорнії. У цій водоймі багато солі й соди, в ньому не водиться риба. Однак живуть незвичайні організми, зокрема, бактерії GFAJ-1, толерантні до смертельних для інших живих істот концентрацій миш'яку.
У Енцелада є чорні курці - термальні джерела, схожі на ті, які знаходяться на дні земних океанів.
На Землі ці процеси підтримують екосистеми анаеробних архей - примітивних мікробів, які отримують енергію без кисню і світла.
NASA відзначає, що виникнення та існування життя земного типу необхідно три головні компоненти: рідка вода, джерело енергії для обміну речовин і ряд хімічних елементів (у першу чергу, вуглець, водень, азот, кисень, фосфор і сірка). Детально про Енцелада читайте тут.
Кільця, що зачаровують
Кільця - ймовірно, найпізнаваніша частина Сатурна. Це система з пилових кілець, що розтягнулася на сотні тисяч кілометрів, товщина якої місцями складає лише десятки метрів. До сих пір невідомий ні вік кілець, ні їх точне походження.
Cassini з'ясував дивовижну деталь - численні місяці Сатурна викликають своєю гравітацією різні завихрення в кільцях. У нього, щонайменше, 53 місяці, а Міжнародний астрономічний союз нарахував ще дев'ять супутників, які поки що залишаються без назв.
Також знімки з апарату дозволили виявити дивовижні структури на кордоні B-кільця - своєрідні "гори", що піднімаються над площиною кілець на 2,5 кілометра.
Крім того, апарат відкрив, щонайменше, вісім нових супутників Сатурна, вивчаючи кільця. Серед них - Полідевк, Паллена, Мефона, Анфа, Егеон і Дафнія. Діаметр цих небесних тіл не перевищує декількох кілометрів.
Один із них, Пан, привернув велику увагу завдяки своїй незвичайній формі. Його порівнюють із "замороженим пельменем розміром з Нью-Йорк".
Супутник-пельмень Пан
Дафнія, діаметром не більше восьми кілометрів, - третій за віддаленістю супутник Сатурна. Навколо планети місяць обертається за, практично, ідеальною круговою траєкторією точно над екватором у вузькому коридорі - щілині Кілера (шириною всього 42 кілометри) кільця A.
Майже 1500 кілометрів складає діаметр Япета, третього за величиною супутника Сатурна. На його поверхні помітно чергуються світлі й темні сфери, тому його називають "місяцем інь-ян".
Місяць інь-ян
Мімас вважається найменшим небесним тілом Сонячної системи - з тих, кому гравітація надала сферичну форму. У діаметрі супутник досягає 415 кілометрів.
Ударний кратер на ньому був відкритий в 1980 році, всього три роки після виходу Зоряних воєн, саме тому Мімас часто називають Зіркою смерті.
Кратер Гершель на Мімасі
Час на Сатурні
За 13 років перебування неподалік від Сатурна апарат побачив кілька змін сезонів планети - від зими до літа в північній півкулі. Рік на цьому газовому гіганті триває 29 земних років, при цьому доба - 11 земних годин.
Незважаючи на те, що гігант знаходиться в десять разів далі від Сонця, ніж Земля, зміни в освітленості все одно призводять до значних змін в атмосфері газового гіганта.
Шторм в атмосфері північної півкулі газового гіганта. істинний колір
Наприклад, гігантський шестикутник, шторм правильної шестикутної форми (детально про нього розказано нижче), який вирує на північному полюсі, змінив за час місії свій колір з синього на золотистий.
З сезонами пов'язане ще одне явище на газовому гіганті - утворення "спиць" у кільцях Сатурна. Це довгасті клиновидні об'єкти, що обертаються разом з кільцями, але розташовані на певній висоті над ними.
На південному полюсі Сатурна також світить полярне сяйво. Ця кольорова імітація складена з 65 окремих знімків, які зображують видимий і інфрачервоний спектр
З приходом весни в північну півкулю гіганта Cassini помітив шторм, площа якого була у вісім разів більша за Землю. У штормі спалахувало до десяти блискавок за секунду, а його рушійною силою також виявилося освітлення, що змінюється.
Незрозумілий шестикутник
На північному полюсі Сатурна є гігантський шестикутник правильної форми. Cassini з'ясував, що гексагон є вихровою хмарою. Однак вчені досі не можуть дати цьому феномену чітке наукове пояснення.
Розміри гексагона вражають - 25 тисяч кілометрів у діаметрі. Незрозуміло навіть, чому ця хмара виникла на полюсі і закріпилася там. У її центрі, прямо над північним полюсом, постійно вирує ураган.
Об'єкт обертається синхронно з обертанням глибинних шарів атмосфери Сатурна і, можливо, синхронно з її внутрішніми частинами.
Гексагон на цьому фото виглядає так, якби людина дивилася на нього власними очима
Якщо шестикутник нерухомий щодо глибинних шарів Сатурна (на відміну від спостережуваних верхніх шарів атмосфери в більш низьких широтах), він може послужити опорою у визначенні істинної швидкості обертання Сатурна.
На цьому інфрачервоному знімку 2008 року над північним полюсом світиться полярне сяйво, яке зображене в синьому кольорі. Для людського ока це сяйво було б невиразним
Занурення назустріч смерті
26 квітня Cassini вперше здійснив занурення в атмосферу Сатурна, що стало початком тривалого маневру апарату перед загибеллю, яка отримала назву Грандіозний фінал.
"У кращих своїх традиціях апарат Cassini знову став першопрохідцем, показавши нам нові дивовижні місця, в які завела нас наша цікавість", - говорив тоді Джим Грін, директор планетного підрозділу NASA.
Під час маневру апарат пройшов всього за 300 кілометрів від внутрішнього краю кілець і на відстані всього три тисячі кілометрів від верхніх шарів хмар планети.
Зібрану під час маневру наукову інформацію апарат майже відразу зміг передати на Землю, зокрема й знімки верхніх хмар планети, зняті з найближчої в історії відстані.
В ході грандіозного фіналу апарат здійснив 22 витки навколо планети, після чого згорів в атмосфері Сатурна.
Останні фотографії Cassini:
Всі фотографії Cassini можна подивитися на сайті NASA.