Система колец Сатурна достигает гигантских размеров в поперечнике -почти 400 тысяч километров, что сравнимо с расстоянием между Землей и Луной. Впрочем, внешнее кольцо, как показали наблюдения зонда «Кассини», на самом деле представляет собой спираль.
Когда в 1981 году зонды «Вояджер-1 и -2» миновали Сатурн, ученые удивились, увидев на снимках, что эту планету окружают сотни, если не тысячи, отдельных колец. На фотографиях, присланных «Кассини», и вовсе красовалось какое-то бесконечное чередование полосок, словно перед нами - слившиеся друг с другом штрих-коды, наподобие тех, которыми маркируют товары. По оценкам ученых, вокруг Сатурна, на самом деле, может обращаться более 100 тысяч колец!
На этих же снимках видно, что кольца Сатурна - в основном они состоят из водяного льда - окрашены в розовые, серые и коричневатые тона. Это свидетельствует о том, что внутри многих льдинок имеются камешки или какие-то иные цветные включения.
У колец Сатурна, как показал зонд «Кассини», есть и своя собственная «атмосфера», состоящая из молекулярного кислорода. Под действием ультрафиолетовых лучей Солнца молекулы воды «вымываются» из льдинок, а затем распадаются на водород, а также молекулярный и атомарный кислород. Легкий водород улетучивается в межпланетное пространство. Атомарный кислород снова вмерзает в льдинки, а молекулярный - облачком окружает кольца.
В настоящее время различают семь групп колец, главная из которых (кольца A-D) простирается на 70 тысяч километров. Если эту группу мысленно уменьшить до размеров футбольного поля, то ширина отдельных колец, составляющих ее, не превысит миллиметра.
Забавно выглядит кольцо F шириной всего несколько сотен киломе-тров. С двух сторон от него находятся два спутника диаметром около по-лусотни километров - Прометей и Пандора. Их называют «пастухами», поскольку без их «присмотра» кольцо давно «разбежалось бы», распавшись на отдельные части. Среди гипотез, объясняющих происхождение колец, наиболее популярны две.
Быть может, один из спутников Сатурна, представлявший собой ги-гантскую глыбу льда, когда-то столкнулся с астероидом или кометой и полностью разрушился, распавшись на бессчетное множество глыб и крупиц. Из них и образовались огромные кольца, обвившие Сатурн. В таком случае расчеты показывают, что их возраст не превышает 100 миллионов лет.
В конце концов, время сметает все на своем пути, уравнивая горы с до-линами, истирая берега, как мел; развеет оно и планетные кольца-обручи. Ведь каждое из них - мириады льдинок; а те подобны автомобилям на шоссе: летят вперед, обгоняют друг друга, сталкиваются, разбиваются вдребезги. Обломки теряют скорость, радиус их орбиты все уменьшается, и, наконец, они падают на Сатурн. Туда же порой направляются льдинки, выхваченные из колец залетными метеоритами.
Летом 1994 года весь мир наблюдал за тем, как могут рождаться кольца планет. Тогда на Юпитер обрушились обломки кометы Шумейкеров-Леви-9. Подобные коллизии нередки в Солнечной системе. Если бы упомянутая комета чуть изменила курс и прямиком врезалась бы в какой-нибудь спутник Юпитера, состоящий изо льда, то он разлетелся бы как залп салюта, разбросав по окрестности бессчетные дроби льдинок, и они тоже стали бы кружить возле Юпитера, пополнив материал его колец. То же могло произойти близ Сатурна, Нептуна, Урана, где также обращаются подобные спутники.
Разновидность этой гипотезы гласит, что некоторые кольца образовались в результате распада малых спутников Сатурна, слишком приблизившихся к планете. Возможно, в далеком будущем таким кольцом обзаведется Марс - за счет разрушения Фобоса, который уже сейчас находится в опасной близости от «предела Роша»: ни один спутник, преодолевший его предел, не может уцелеть; рано или поздно он распадется, образуя очередное кольцо, которое со времени осядет на планету. В любом случае кольца, считают поборники гипотезы, явление временное. Нам, можно сказать, повезло жить в ту эпоху, когда сразу несколько крупных планет окружены этими диковинными образованьями. Впрочем, у данной гипотезы есть и свои недостатки. После разрушения спутника образуются обломки самых разных размеров - от кубиков льда до ледяных гор с добрый десяток километров в поперечнике. На деле же, ни одна из льдин, образовавших кольца, не превышает в длину десяти метров. Это больше соответствует другой гипотезе, гласящей, что кольца Сатурна возникли одновременно с планетой. Ведь тогда - из-за мощного противодействия гравитации -мелкие льдинки не могли бы сбиться даже в комья размером с дом. Кроме того, такое событие, как разрушение спутника, - это все-таки чистая случайность, а кольцами окружены все планеты-гиганты, поэтому в случайность не очень верится. Большинство астрономов считают, что кольца вокруг крупных планет формируются одновременно с ними.
Итак, возможно, кольца Сатурна состоят из вещества, сохранившегося еще со времен зарождения Солнечной системы. В то время вокруг молодого Солнца обращалось громадное газово-пылевое облако, из материала которого одна за другой рождались планеты. Остатки же космических стройматериалов - все эти ледышки и пылинки - теперь вращались среди новоиспеченных небесных тел, постепенно скатываясь в комья спутников. Однако те могут сформироваться только в некотором отдалении от планеты, иначе сила гравитации быстро разорвет их. Поэтому вблизи планет-гигантов некоторое время сохранялись остатки газово-пылевого облака, распавшиеся затем на отдельные кольца. Из-за частых столкновений друг с другом, а также действия мощных приливных сил, они так и не составили один-единственный крупный космический объект. В случае, если эта гипотеза верна, материал колец постоянно пополняется веществом с поверхности спутников Сатурна - иначе кольца улетучились бы за несколько сотен миллионов лет.
Кольца Сатурна поныне претерпевают постоянные пертурбации. Глы-бы, образующие их, - в основном обычные водяные льдины, - то разрастаются, то раскалываются. Некоторые из них, сталкиваясь на небольшой скорости друг с другом, сливаются воедино. Однако, по мнению американского астронома Мэтью Тискарено, посвятившего этой проблеме статью в журнале Science, мини-луны вряд ли могли образоваться путем постепенного слияния отдельных глыб. Вероятно, они - продукт катастрофы, столкновения с крупным космическим телом. Об этом косвенно свидетельствуют и снимки, сделанные «Кассини». Не ясно только, когда состоялась эта коллизия и как она протекала. Можно лишь приблизительно оценить размеры пострадавшего объекта, определив общую массу сатурнианских колец. В сумме они весят почти как один из спутников Сатурна - Мимас.
Этот спутник диаметром 400 километров виден в окуляр телескопа. Его поверхность иссечена огромным кратером шириной 130 километров. Астрономы полагают, что это - след от падения гигантского метеорита, и, будь тот немного побольше, Мимас мог расколоться на части. Он уцелел и выглядит теперь неприметным светлым пятнышком, мерцающим близ кромки кольца. Его собрат по несчастью, если верна догадка Тискарено, давно «расплющился», распался на множество осколков, превратился из второсортной луны в огромное яркое кольцо. Теперь он - точнее то, что от него осталось, - выглядит куда эффектнее. Лишь кое-где это светящееся кольцо рассекают полосы, заполненные пылью; та напоминает материал, покрывающий поверхность одной из лун Сатурна - Фебы. Это лишний раз подтверждает догадку, что кольца могли образоваться в результате разрушения некоего спутника. Фотографии колец Сатурна, сделанные в 2007 году, выявляют в них сетчатые структуры, состоящие из миллиардов твердых частиц, сбившихся в «узелки», и обширных пустот. В таком случае кольца Сатурна могут весить вдвое больше, чем предполагалось ранее. Первоначально астрономы исходили из того, что эти кольца представляют собой однородные облака, состоящие из равномерно распределенных твердых частиц. Как отмечает Джош Колуэлл из Флоридского университета, если бы кольца Сатурна сместились в сторону от планеты, то под действием силы взаимного притяжения подобные «узелки», в конце концов, соединились бы и образовали новый спутник Сатурна. Впрочем, мощное притяжение планеты препятствует этому. Тайна колец Сатурна окончательно не разрешена. Немало загадок хранят и его спутники.
| << Предыдущая глава | Следующая глава>> |
