Привет от "Вояджеров": На кольцах Сатурна вновь появились таинственные объекты

Вот один из первых снимков, которые подарили исследователям космоса новую научную загадку. Он был сделан с борта зонда "Вояджер-2" в августе 1981 года. Космический аппарат тогда пролетал в 4 миллионах километров от Сатурна. На самом ярком из его колец — кольце В шириной примерно 25 с половиной тысяч километров — обнаружились какие-то совершенно непонятные пятна.

Поскольку задача "Вояджеров" — пролететь сквозь всю Солнечную систему и устремиться вглубь неведомого межзвёздного пространства, то они по дороге делали снимки и улетали дальше, то есть не было возможности наблюдать один и тот же объект долгое время.

Возможность как следует последить за Сатурном и его кольцами появилась лишь спустя четверть века, когда к нему отправился зонд "Кассини". И в 2005 году он снова увидел загадочные тёмные области, которые вращаются вместе с самим кольцом. Причём он их продолжал наблюдать несколько лет подряд, вплоть до 2013 года.

А вот теперь их заснял легендарный телескоп "Хаббл", про который после запуска "Уэбба" стали забывать, и очень зря. На его снимках пятна особенно контрастно выделяются на фоне кольца. И выделяются по-разному в зависимости от того, как падает солнечный свет: если он идёт как бы сзади них (фотографы и телеоператоры называют это "контровым" светом), то они тёмные, а если идёт со стороны наблюдателя, то они, наоборот, гораздо светлее. И ещё "Хабблу" пятна достались какие-то особенно живучие: обычно каждое пятно через считанные часы исчезает, и никогда ещё не приходилось наблюдать, чтобы оно за время своего существования успевало делать полный оборот вокруг планеты.

Как подсчитали в японском космическом агентстве JAXA, кольцо B вращается вокруг Сатурна со скоростью 19 километров в секунду и один оборот делает за девять с половиной часов (точнее, 9,6 часа). Это немного быстрее скорости вращения самого газового гиганта вокруг своей оси. Так вот, некоторые пятна на снимках "Хаббла" сохранялись и по 11 часов.

И вот что удалось понять за все годы наблюдений этого явления. Надо сказать, что в середине 1990-х его фиксировала также с Земли обсерватория на горе Пик-дю-Миди во французских Пиренеях. И "Хаббл" в 1996–1998 годах тоже эти пятна уже замечал, но после 1998-го они пропали. Исходя из всего этого, учёные обнаружили, что их появление носит регулярный характер, оно происходит периодически, а именно перед равноденствиями, то есть когда на Сатурне наступает весна или осень. И они продолжают мелькать на кольце B несколько лет до равноденствия и несколько лет после него. В общей сложности в течение примерно восьми лет.

Сложилось две основных версии. Первая — это магнитная левитация: магнитное поле Сатурна заставляет развёрнутые друг к другу одинаковыми полюсами заряженные мелкие частицы в кольцах отталкиваться, и таким образом они целыми скоплениями зависают над кольцом и с тем же успехом под ним, что и наблюдается. И второй вариант — что идущий сквозь магнитосферу солнечный ветер вызывает электростатику, и под её действием мелкие частицы слипаются друг с другом. В обоих случаях получается, что это делает магнитосфера. Но в обоих случаях остаётся и нерешённым большой вопрос: почему же это происходит не всё время, а только весной и осенью?

Вот что по этому поводу обдумывают планетологи. Год на Сатурне длится более 29 земных лет, именно за это время планета делает полный оборот вокруг Солнца. Значит, равноденствия на планете бывают, грубо говоря, каждые 15 лет. И следующее ожидают как раз в 2025 году.

Кольца Сатурна кружатся вокруг него в плоскости его экватора. При этом ось вращения планеты вокруг своей оси наклонена по отношению к плоскости её вращения вокруг Солнца (на 27 градусов). Из-за этого за время 29-летнего цикла мы с Земли видим Сатурн по-разному. Так вот, во время равноденствий кольца не видны, они в это время расположены к нам "ребром", а поскольку в толщину они всего метров 30 максимум, то эту тончайшую линию различить практически невозможно.

Но самое интересное, что в это время солнечный свет падает на Сатурн параллельно плоскости колец, то есть на сами кольца он идёт под нулевым углом. И что в этом смысле особенно любопытно: падающие под "никаким" либо очень маленьким углом солнечные лучи практически не прогревает кольца, и вещество в них охлаждается до минус 223 градусов Цельсия. Напомним, минус 273 по Цельсию — это абсолютный ноль, холоднее в природе не бывает. Соответственно, когда кольца становятся нам видны во всём великолепии, солнечный свет на них падает более отвесно и лучше их согревает, их температура тогда достигает минус 183 градуса. Возможно, именно эти сезонные перепады играют какую-то роль: температура влияет на электропроводность.

Поэтому хочется более подробно знать, из чего состоят кольца. Считается, что в основном это замёрзшая вода, но, как подозревают учёные, не плотные льдины, а, скорее, более рыхлые снежные комья с примесями силикатов и даже с некоторым количеством органических веществ. Но если бы среди всего этого были, к примеру, металлические частицы, то это могло бы, наверное, приблизить к разгадке: электропроводность металлов при охлаждении возрастает.