Архив журнала

Океаны спутников и планет

Режиссер Андрей Тарковский заимствовал лишь великолепную идею писателя Станислава Лема: внеземные цивилизации могут явиться нам в формах, отнюдь не напоминающих земные. Сознательная материя облекает планету Солярис как мыслящий океан. Что в реальности таят в себе океаны Сатурна и Юпитера? Пока для ответа на этот вопрос не хватает даже фантазии писателей.

 

Многие помнят фильм «Солярис», снятый Андреем Тарковским по фантастическому роману Станислава Лема. В нем люди будущего изучают странный феномен: разумный океан на планете Солярис. Он представляет собой гигантский живой мозг. Однако все попытки установить с ним контакт терпят крах. Одна из причин в том, что Солярис обладает способностью материализовать все мысли и чувства, которые находятся в самой глубине человеческой души.
Сегодня, спустя почти полвека после написания романа, огромные массы воды были обнаружены?— уже в реальности?— на некоторых телах Солнечной системы. Что они собой представляют, астрономы еще не знают. Но исследователи склоняются к мысли, что там могут скрываться неведомые формы жизни.

 

 

ЗАГАДКА ДИОНЫ

— Одна из целей, преследуемых NASA при исследовании планет,?— поиск жидкой воды в Солнечной системе,?— сказал в одном из интервью Люциано Лесс, космический геодезист из Университета Ла Сапиенца.?— Наши последние открытия показывают, что во многих телах Солнечной системы скрыты огромные запасы жидкой воды.
Летом 2013 года межпланетная станция NASA «Кассини» передала на Землю снимки, которые явно свидетельствовали: внутри Дионы, ледяного спутника Сатурна, находится самый настоящий океан.
Но как специалисты догадались об этом? Дело в том, что на крохотной Дионе, диаметр которой составляет всего 1123,4 км, высится горный хребет Яникул длиной 800 км и высотой до 2 км. По фотографиям с зонда ученые увидели, что хребет как будто бы пробил ледяную кору спутника почти на полкилометра и тем самым вскрыл существование подземного океана.
— Прогиб коры под Яникулом заставляет предположить, что кора теплая, а значит, в эпоху формирования хребта на Дионе был подземный океан,?— объясняет сотрудник Брауновского университета (Род-Айленд, США) Ной Хэммонд.?— Возможно, что он сохранился до сих пор.
В подтверждение этого предположения недавно аппарат «Кассини» обнаружил присутствие «слякотного» слоя под твердой ледяной корой Дионы, а также древние разломы коры, из которых выбрасываются осколки водяного льда и углеродсодержащие частицы. Правда, выброс слабый. Но ледяные гейзеры для ученых являются косвенными доказательствами присутствия жидкого подповерхностного океана. Кстати, такие же ледяные источники бьют и из другого спутника Сатурна?— Энцелада. А значит, там тоже под поверхностью находится вода.
— Пролетая вокруг Сатурна, Диона сжимается и поэтому нагревается,?— выдвигает свою версию появления океана Ной Хэммонд.?— Когда ледяная кора спутника скользит независимо от ядра, сила притяжения Сатурна увеличивается и количество тепла возрастет в 10 раз. А если на сатурнианской луне есть подземный океан с ледяной корой, плавающей сверху, то действие силы притяжения еще больше усиливается и сильнее разогревает тело.
Ученым пока не понятно, почему Диона не настолько геологически активна, как Энцелад. Возможно, на Энцеладе более мощные приливные силы или в его ядре вследствие радиоактивного распада выделяется больше тепла.

 

 

ПОЧЕМУ ДЕФОРМИРУЕТСЯ ТИТАН

Ученые NASA нашли также доказательство существования жидкого океана под поверхностью самого крупного спутника Сатурна?— Титана.
Исследования показали, что во время приближения к Сатурну под действием гравитационных сил Титан сильно деформируется. Ученые уверяют: это явный признак того, что под его поверхностью могут находиться миллиарды тонн жидкости. Анализируя изменения Титана, происходящие под действием силы тяжести Сатурна, специалисты пришли к выводу: титанский океан может состоять или просто из воды, или из воды, насыщенной аммиаком, концентрация которого составляет около 10 %. Теоретически аммиак может действовать как антифриз. В результате океан остается в жидком состоянии даже при ожидаемой температуре –20° C.
— Мы сосредоточили внимание на чрезвычайно мощных приливах, причиной которых становится гравитационное притяжение Сатурна,?— рассказывает сотрудница Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене (Калифорния, США) Бонни Буратти.?— Поскольку Титан совершает движение по эллиптической орбите, то на него постоянно оказывают влияние приливные силы Сатурна.
Ученые смогли вычислить степень деформации спутника в момент, когда он максимально приближается к Сатурну. В итоге были выявлены сильные изменения в гравитационном поле Титана, чего не могло бы быть, если бы планета была полностью твердой. Такие колебания можно объяснить лишь существованием подземного океана.
Астрономы пока смогли вычислить очень приблизительные его параметры. Глубина этого океана составляет от 10 до 100 км.

 

 

НА ИО ТО ЛИ МАГМА, ТО ЛИ КИПЯТОК

Снимки, отправленные на Землю другим космическим аппаратом NASA, «Галилео», показали, что и спутник Юпитера Ио тоже обладает запасами воды. Там существует подповерхностный океан, но предположительно состоящий не из воды, а из магмы.
Спутник небольшой: имеет всего 3642 км в диаметре. Но он самый «шумный» в Солнечной системе: на Ио бушуют и взрываются крупные вулканы. Юпитерианская луна извергает в 100 раз больше лавы, чем все земные вулканы вместе взятые. На поверхности спутника отчетливо видны лавовые потоки и свыше 100 кольцевых структур, представленных кальдерами (от исп. caldera?— котел). Это обширные циркообразные котловины с крутыми стенками и более или менее ровным дном вулканического происхождения. Но при этом на Ио отсутствуют ударные кратеры. Значит, что-то внутри нее «колобродит»?
Авторы нового исследования, пла­не­тологи из Калифорнийского и Мичиганского университетов (США), проанализировали архивные данные с установленного на «Галилео» магнитометра за последние годы.
Вот выводы из их отчета: «Модели взаимодействия Ио с магнитным полем Юпитера были недостаточно точными и не позволяли прощупывать недра спутника. Теперь мы нашли способ интерпретировать данные показаний магнитометра. Установлено, что модель абсолютно твердой мантии Ио не соответствует данным с магнитометра. Но если добавить в исходные параметры подповерхностный слой магмы толщиной около 50 км с долей расплавленной породы, превосходящей 20 %, то все данные сходятся».
Разогрев спутника ученые связывают с тем, что гравитационное притяжение гиганта заставляет литосферные плиты сталкиваться друг с другом. Такой процесс сопровождается выделением большого количества тепла.
Но магма ли это? Или горячая жидкость? На этот вопрос астрономы пока не нашли ответ.

 

 

СУЩЕСТВУЕТ ЛИ ЕВРОПЕЙСКАЯ ЦИВИЛИЗАЦИЯ

Когда межпланетный зонд «Галилео» в 1995 году добрался до Юпитера и сделал снимки его спутника Европы, ученые ахнули! Европа вся покрыта настоящим льдом, как земные Арктика и Антарктида. А под ним ученые увидели водоемы, равные по объему американским Великим озерам, целый соленый океан.
Предположительно температура воды там должна быть не ниже 4° С. Из-за удаленности от Солнца верхняя часть спутника полностью заморожена. Большинство ученых полагает, что толщина ледяной корки?— десятки километров. Но она прозрачная, и сквозь нее явно видны некие конструкции, напоминающие трубы, тоннели, арки, эстакады.
Когда эти фотографии попали в руки российского исследователя Бориса Родионова, профессора кафедры микро- и космофизики Московского государственного инженерно-физического института, он выдвинул фантастическую теорию, с которой поделился даже с директором NASA. Тогда, в конце 1990-х, это стало настоящей сенсацией.
«Общая структура гигантской техногенной оболочки планеты, как и отдельные элементы ее, свободные от сплошного слоя льда, говорят о недостижимой для нас, землян, сложности,?— писал он в письме тогдашнему директору NASA Дэниэлу Голдину.?— Всепланетная система коммуникаций больше всего напоминает артерии живого организма размером с планету! О том, что этот «организм» жив и ныне функционирует, свидетельствуют многочисленные элементы «европейского» пейзажа».
— Луна Юпитера как бы опутана сетью трубопроводов,?— убеждал меня Борис Устинович.?— Туннели то переплетаются между собой, словно макароны в кастрюле, то прорезают поверхность спутника, как по линейке. Сооружения высотой от 100 до 300 метров тянутся по поверхности порой на сотни, даже тысячи километров. С помощью компьютерной обработки сложную систему коммуникаций удается различить даже под 120-метровыми наростами снега и льда.
Особое внимание исследователь обращал на так называемые «вулканы». Их название неслучайно заключено в кавычки: из жерл вырывается не раскаленная магма, а обычный водяной пар. Тяготение на Европе весьма мало, атмосфера разрежена, и молекулы пара поднимаются вертикально вверх, быть может, даже на несколько километров, а потом выпадают в окрестностях, образуя ровную округлую площадку.
— Непонятно, таких кратеров на Европе насчитывается всего девять,?— говорил Родионов.?— А вот метеоритных углублений, которые буквально испещряют другие луны, здесь не видно вообще. Почему? Что, их заделывает некая «ремонтная служба»?
Сами же жерла?— этакие округлые оконца, остающиеся после «извержения», как считает профессор, могут быть использованы для наблюдения за окружающим Европу космическим пространством.
Многие углубления?— «расщелины», «кратеры»?— не занесены снегом. В них часто видны блестящие сферические «колпаки» диаметром около 100 метров. Иногда они ярко сверкают на солнечном свету, словно их полированные поверхности только что очистили от снега. А рядом могут находиться такие же колпаки, но занесенные снегом, тусклые.
Профессор тогда предполагал, что в тоннелях 10-метрового диаметра, куда поступает тепло из недр планеты, разогретых до температуры порядка 6000° С, кто-то живет.
— Это могут быть, скажем, разумные черви гигантской толщины. А может, в трубах, словно в футлярах, помещаются то ли корни, то ли щупальца гигантского существа, которых на всю планету?— раз-два и обчелся,?— фантазировал ученый.
Однако нашлись и скептики. Так, по словам профессора космологии Исаму Мацуяма из Института Карнеги (Вашингтон, США), американские ученые, изучив странные дугообразные впадины на поверхности Европы, пришли к выводу, что это всего лишь следы многократных перемещений оси вращения спутника, вызванных изменениями толщины льда на его поверхности.
Кто из ученых прав, можно будет узнать только лет через 10. К Юпитеру планируется экспедиция. Для реализации миссии международным научным сообществом был разработан проект «Лаплас», который планируется реализовать с участием европейских, американских, российских и японских ученых. В составе миссии должно быть четыре аппарата. Один будет работать на орбите вокруг Юпитера, другой?— вокруг Европы, еще один предназначается для исследований магнитосферного «хвоста» планеты и, наконец, четвертый?— это посадочный аппарат для десантирования на поверхность юпитерианского спутника.

 

 

GJ 1214 В?— ПЛАНЕТА-ОКЕАН

В 2009 году была открыта планета GJ 1214 b, которую большинство астрономов сразу причислило к классу «планета-океан». Уж очень необычные были у нее характеристики.
В феврале 2012 года группа специалистов из Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики под руководством Захори Берта подтвердила данную гипотезу. Ученые изучали атмосферу планеты во время ее движения по диску своей звезды при помощи телескопа «Хаббл» и пришли к выводу, что она состоит из густого водяного пара с небольшой примесью гелия и водорода. Поверхность планеты очень горячая?— почти 200° C. Поэтому ученые считают, что вода на планете находится в таких экзотических состояниях, как «горячий лед» и «супержидкая вода». Глубина воды-льда?— около 100 км.
А в декабре 2012 года астрономы из Британии, Чили, США и Австралии объявили об обнаружении пяти экзопланет у солнцеподобной звезды Тау Кита, одна из которых может являться водяным гигантом. По предварительным расчетам, масса уникума составляет 6,6 масс Земли, а период обращения вокруг звезды длится 640 дней.

 

 

ВОДНАЯ ФЕЕРИЯ ВО ВСЕЛЕННОЙ

— Активных миров, полных водой, может быть больше, чем мы считали раньше,?— уверена сотрудница Лаборатории реактивного движения NASA Бонни Буратти.?— Например, похоже на то, что под поверхностью карликовых планет вроде Цереры действительно существуют жидкие океаны. Осталось лишь выявить методику прямого подтверждения их наличия.
Ученые обсуждают и другие примеры существования гипотетических подповерхностных океанов на самых крупных спутниках Юпитера?— Ганимеде и Каллисто. Электромагнитные измерения, проведенные с помощью «Галилео», указывают, что на Каллисто под предположительно 200-километровой толщей водного льда скрывается слой соленой воды глубиной около 10 км. На Ганимеде предполагается существование океана глубиной 50 км, который укрыт ледяной корой толщиной 150 км.