12 ноября исполнилось 35 лет, как космический аппарат НАСА Вояджер-1 пролетел рядом с Сатурном. Между его пролетом и пролетом его близнеца – Вояджер-2 в следующем году, мы получили лучшее изображение системы Сатурна на более чем 20 лет. Но что мы знаем о Вояджер-1?
Все знают, что всего было пять миссий, посетивших Сатурн. Пионер-11 сделал быстрый проход мимо планеты и его спутников в 1979 году, за ним последовали Вояджер-1 и Вояджер-2 в 1980 году и 1981 году соответственно. Космические аппараты воспользовались редким строением планет, что позволило изучить им Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Потом был длительный перерыв, пока Кассини не прибыл к планете в 1997 году. Его исследование, продлившееся до 2004 года, не может быть переоценено, так как это была ценная долгосрочная миссия к системе Сатурна. Люди, работающие над миссией Кассини, наблюдали изменения в атмосфере Сатурна и его спутников, движение планеты вокруг Солнца, получив разные данные о температуре в северном и южном полушариях. Путешествие Вояджер-1, напротив, позволило получить первые изображения планеты и его спутников, сделанных крупным планом.
Кольца Сатурна
В то время как кольца Сатурна видны даже через небольшой телескоп, требуется космический корабль, чтобы рассмотреть их в мелких деталях. Пионер-11 прошел мимо Сатурна в 1979 году и обнаружил, что F-кольцо выглядит более разрозненным, чем ожидалось. Позднее НАСА объявило, что кольцо полно «сгустков» и «своеобразных перегибов».
Кольцо было подробно изучено аппаратом Вояджер-1, когда он пролетел мимо Сатурна в 1980 году. Но потребуется еще несколько десятилетий, прежде чем ученые поймут, что происходит. Кассини стал первой долгосрочной миссией к Сатурну и обнаружил, что орбиты Прометея и Пандоры – двух небольших спутников – вызывают видимые изменения в форме F-кольца.
Энцелад
Энцелад является одним из самых впечатляемых спутников Солнечной системы благодаря гейзерам, вырывающимся в пространство. Кассини впервые обнаружил эти выбросы 10 лет назад и только недавно прошел сквозь эти выбросы, чтобы взять образец материала. Некоторые ученые считают, что эти заполненные водой гейзеры могут представлять доказательства жизни подо льдом.
Кроме того, еще в 1980 году фотография Энцелада (слева) показала, что поверхность выглядит относительно молодой с немногочисленными кратерами и множеством льда. Даже сегодня мы мало знаем о том, какие процессы протекают под поверхностью.
Атлас
Одним из приятных сюрпризов подобных пролетов является открытие чего-то нового и неожиданного. Вояджер-1 заметил этот крошечный спутник, который временно окрестили 1980S28. Сегодня мы знаем этот спутник как Атлас, который в греческой мифологии являлся сыном Япета (другого спутника Сатурна), а также Титана (еще одного спутника).
Вояджер-1 пролетел слишком далеко, чтобы увидеть особенности спутника Атлас. Но благодаря более позднему пролету космического аппарата Кассини мы теперь знаем о характерном экваториальном регионе, который не встречается больше ни у одного спутника Солнечной системы.
Рея
Не так много изменений на поверхности Реи. Кажется, что часть её поверхности очень старая и, вероятно, относится ко времени образования Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад. Вояджер-1 сумел запечатлеть эти древние кратерированные области, а также увидел пятна, которые кажутся более молодыми. Тогда ученые предположили, что эти белые кромки кратеров содержат летучие элементы с низкой температурой кипения или могут быть образованы льдом.
В 2006 году Кассини показал, что на поверхности Реи имеются трещины, которые образуют каньоны, некоторые из которых достигают нескольких сотен метров в глубину. На стенках этих разломах расположен темный материал, под которым виднеется белый водяной лед. Это говорит о том, что Рея, возможно, была геологически активна в прошлом.
Мимас
Это не космическая станция - это спутник! Одной из самых потрясающих открытий, который сделал Вояджер-1 – это спутник, напоминающий «Звезду Смерти» из «Звездных войн». На этом изображении отчетливо виден гигантский кратер на Мимасе. Что-то большое столкнулось с ним в далеком прошлом, поставив на грань само существование спутника.
Мимас оказался под пристальным вниманием космического аппарата Кассини. Кассини показал, что Мимас полон ударных кратеров. НАСА предполагает, что если бы спутник не располагался так близко к Сатурну, у него было бы еще больше кратеров. Любопытно, что некоторые из кратеров, расположенных в южном регионе как будто отшлифованы. Ученые считают, что вероятной тому причиной являются выбросы из Энцелада.
Тефия
Тефия была известна астроном еще до пролетов Вояджера-1 и Вояджера-2, но именно благодаря последним астрономы получили лучшее представление её поверхности. Это изображение, сделанное космическим аппаратом Вояджер, показывает огромный кратер, а также большую пропасть.
Благодаря данным Кассини, у ученых была возможность сравнить ее с другими похожими спутниками: Дионой и Реей. Тефию выделяет меньшее количество кратеров. Ученые предполагают, что благодаря более близкому расположению спутника к родительской планете, Тефия нагревается больше, и столкновения становятся не столь разрушительными.
Эпиметей
Эпиметей является странным спутников, так как он и Янус имеют почти идентичные орбиты. Ученые были весьма поражены, так как они полагали, что с течением времени эти спутники должны были столкнуться.
Оказывается, Янус и Эпиметей периодически меняются местами, становясь то ближе, то дальше от Сатурна.
Титан
Когда Вояджер-1 прошел рядом со спутником Титаном, его поверхность оказалось тайной. Спутник окружен плотной оранжевой дымкой, которая полностью закрывает поверхность под ней. Вы должны понять, как это выглядело странным, ведь на тот момент астрономы не знали о существовании спутника с собственной атмосферой. Оказалось, что спутник больше Луны, имеют собственную погоду и атмосферу.
Мощный радар Кассини сканировал плотную атмосферу множество раз, когда он побывал в системе Сатурна в 2004 году. Небольшой спускаемый аппарат Гюйгенс опустился на поверхность и собрал данные за несколько часов. Именно тогда астрономы узнали, что Титан имеет углеводородные озера и моря, состоящие из метана и этана. Спутник также имеет водный цикл, как и Земля. Там могут быть даже вулканы. Все это делает Титан главным кандидатом для будущих исследований Солнечной системы.
Облака Сатурна
Несмотря на то, что систему Сатурна посетило множество космических кораблей, осталось еще множество неразгаданных вещей, связанных со структурой атмосферы Сатурна. Этот сложный процесс, который обусловлен внутренним теплом Сатурна и нагревом от Солнца.
Ученые стремятся послать более долгосрочные миссии по изучению газовых гигантов, чтобы понять, что происходит в их недрах. Кассини получит поверхностные знания об этом, когда погрузится в атмосферу Сатурна в 2017 году, пока чудовищное давление не раздавит его.