Книга: Космос

Следы катастроф на газовых гигантах и их спутниках

Следы катастроф на газовых гигантах и их спутниках

Как и планеты земной группы, гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — тоже подвергались «атакам» планетезималей и малых тел Солнечной системы. Однако это практически не влияло на облик газовых гигантов. Зато следы столкновений во множестве обнаружены на многих спутниках этих планет.

Спутники Юпитера — Ио, Европа, Ганимед, Каллисто — открыты Галилеем 400 лет тому назад. Один из них, Ганимед, имеет диаметр 5268 км и является крупнейшим спутником в Солнечной системе. Если поверхность Ио формируют внутренние силы — там бурно протекают вулканические процессы, то три других больших спутника Юпитера буквально усеяны кратерами. Следы наиболее грандиозных катастроф межпланетные космические станции обнаружили на Каллисто. Этот четвертый спутник по степени кратерированности оказался «чемпионом» среди всех тел Солнечной системы. По размеру он почти не уступает Меркурию, но состоит из каменистых материалов и водяного льда, которых здесь примерно поровну. Поверхность Каллисто не только сплошь усеяна кратерами — следами древней метеоритно-астероидной бомбардировки, но еще «украшена» двумя кратероподобными образованиями фантастических размеров — радиусом более 700 и 1500 км. Причём эти сверхкратеры окружены концентрическими грядами, крутой склон которых обращен к центру. Вместе с десятью такими кольцами наибольшая из двух систем достигает в поперечнике 4000 км! Это примерно расстояние от Москвы до Красноярска. Трудно вообразить масштабы двух катастроф, которые миллиарды лет тому назад пережил этот спутник Юпитера.

Следы древних космических ударов во множестве сохранились и на лунах Сатурна. Начнём с относительно близкого к Сатурну крупного спутника Мимас. Облик этой «израненной» луны впечатляет. Особенно поражает кратер Гершель. Взрыв «космической бомбы» вырыл воронку поперечником 130 км и глубиной 10 км! Поперечник кратера составляет около трети диаметра Мимаса. По дну кратера проходит неглубокая трещина, которая прослеживается за пределами кольца. Нельзя исключить, что разлом коры произошёл в результате того страшного удара. Столкновение с астероидом породило мощные ударные волны, которые прокатывались по всему телу Мимаса и фокусировались в точке, противоположной месту взрыва. Если бы столкнувшееся с Мимасом тело обладало несколько большей массой или более высокой скоростью, оно бы разбило этот спутник на куски.

^{На поверхности спутника Сатурна Фебы множество кратеров} 

Спутник Сатурна Феба (размером около 200 км) отличается неровной поверхностью, искорёженной ударами других небесных тел. Данные, переданные космическим аппаратом «Кассини» в 2004 г., позволяют предположить, что Феба «неродной» член семьи спутников Сатурна. По всей вероятности когда-то он являлся транснептуновым объектом пояса Койпера и со временем был захвачен гравитацией окольцованной планеты. В пользу этой гипотезы свидетельствует необычно тёмная поверхность и низкая средняя плотность вещества Фебы, а также её попятное движение по орбите. На поверхности Фебы обнаружена необычная слоистая структура. Она состоит в чередовании светлых и тёмных полос. Скорей всего такие полосы — результат столкновений с крупными метеорными телами, при которых тёмные поверхностные слои перемешивались со льдом, лежащим под ними.

На спутнике Сатурна Тефии (его диаметр 1060 км) отчетливо видны многочисленные следы бомбардировки астероидами и кометами. На одном полушарии насчитывается до десятка очень больших кратеров. Кратер Одиссей больше всех других на Тефии (его размеры близки к рекордным в Солнечной системе — диаметр кратера Одиссея равен 400 км, т.е. в три с лишним раза больше поперечника кратера Гершель). Не случайно второе название кратера — Великая Котловина. Кратер имеет сложную структуру: ступенчатый кольцевой вал, обширное срединное поднятие и несколько вытянутую центральную горку. Это свидетельствует о длительном процессе формирования гигантского кольцевого образования. О древности катастрофы, которая могла привести к разрушению Тефии, судят по обилию молодых кратеров меньшего размера внутри вала Одиссея. Судя по тому, что плотность Тефии близка к плотности замёрзшей воды, сегодня этот спутник Сатурна представляет собой ледяной шар. То, что Тефия при этой катастрофе не разрушилась, говорит о том, что в те давние времена она не была полностью заледенелым телом.

^{Поверхность Реи — спутника Сатурна}

^{Гиперион — спутник Сатурна}

Рея соседствует с крупнейшим спутником Сатурна Титаном. По величине и массе он превосходит Луну. Титан единственный из спутников имеет атмосферу. В ней, как и в земной атмосфере, преобладает азот (85%). В 2004 г. рельеф Титана изучал зонд «Кассини», оснащенный радарным комплексом. Оказалось, что на Титане очень мало ударных кратеров. Вероятно, атмосферные и геологические процессы достаточно быстро разрушают их.

Необычен и удивителен облик Гипериона — внешнего соседа Титана. Он напоминает губку неправильной формы размерами 360x226 км. На очень подробном изображении Гипериона, переданном аппаратом «Кассини», вырисовывается огромная кольцевая структура. Она занимает большую часть этого странного спутника Сатурна. Левая половина кругового склона, ограничивающего дно впадины, имеет лучшую сохранность. Правая часть, по-видимому, разрушена позднейшими ударами из космоса. Изучение космических снимков показало, что поверхность Гипериона не только «гуще» усеяна кратерами, чем другие спутники Сатурна, но кратеры эти ещё значительно глубже. Дно многих из них покрыто неизвестным материалом. Внешний покров Гипериона своим видом немного напоминает пчелиные соты. Плотность Гипериона очень мала, что можно объяснить пористой структурой пород или наличием в недрах крупных пустот.

Япет (его поперечник равен 1440 км) — третий по размеру спутник Сатурна. В его центре — обширный ударный бассейн с поперечником около 400 километров. Края бассейна круты и обрывисты. Кольцевая структура такого размера — рана, нанесенная врезавшимся в Япет астероидом поперечником несколько километров. Судя по снимкам «Кассини», Япет напоминает по форме грецкий орех. В чём причина столь странного вида спутника? Не менее загадочен и чрезвычайно тёмный вид примерно половины поверхности Япета. Эта часть спутника отражает менее 5% приходящих солнечных лучей. Темнота покрова половины спутника столь глубока, что с Земли даже в телескоп она остается практически невидимой. Поражает равномерность тёмного покрова вне зависимости от форм укрываемого рельефа. То, что покрывало легло поверх кратеров разного размера, позволяет утверждать: тёмное вещество появилось на Япете после образования ударных кратеров. Что представляет собой тёмное вещество? Каков механизм его распространения на поверхности? На эти вопросы учёным ещё предстоит ответить.