Ионосфера Титана создает органические молекулы удивительной сложности. Анализ данных миссии NASA "Кассини" показал, что верхние слои атмосферы этого крупнейшего спутника Сатурна содержат отрицательные ионы с массой до 13 800 а.е.м. — в сотни раз тяжелее обычных атмосферных газов!
Эти гигантские молекулы формируются под действием солнечного ультрафиолета из простых углеводородов и постепенно опускаются вниз, создавая оранжевую дымку. Ученые предполагают, что похожие процессы могли происходить в атмосфере ранней Земли, формируя предшественников биологических молекул.
Перед вами Прометей, один из 274 спутников Сатурна, запечатленный 6 декабря 2015 года космическим аппаратом NASA "Кассини", который в момент наблюдения находился на расстоянии 37 400 километров от поверхности картофелеобразной луны. На заднем плане изображения видна часть F-кольца газового гиганта.
Примечательно, что F-кольцо Сатурна существует благодаря коллаборации Прометея и Пандоры, еще одного небольшого спутника.
Размеры Прометея составляют примерно 137 × 81 × 56 километров. На полный оборот вокруг Сатурна у спутника уходит всего 0,613 дня. Среднее расстояние от Прометея до "окольцованного гиганта" составляет 139 380 километров. Для сравнения, среднее расстояние от Земли до Луны составляет 384 400 километров.
Скорость убегания* Прометея составляет 80 километров в час, что ничтожно мало в сравнении с его средней скоростью движения по орбите в 59 526,2 километра в час.
*Скорость убегания — это наименьшая скорость, необходимая для удержания объекта на круговой орбите вокруг небесного тела.
Перед вами улучшенное изображение 396-километрового Мимаса, ледяного спутника Сатурна. Снимок был получен в январе 2005 года космическим аппаратом NASA "Кассини", который в момент наблюдения находился на расстоянии 215 273 километра от спутника.
Огромное ударное образование чуть ниже центра наблюдаемой стороны спутника представляет собой 139-километровый кратер Гершель и его центральный пик высотой около шести километров. Если бы на Земле существовал кратер такого же масштаба (по относительным размерам), то его диаметр превышал бы 4 000 километров (почти средняя протяженность России с севера на юг или Австралии с запада на восток).
Примечательно, что Мимас — самый маленький из известных астрономических объектов, собственная гравитация которого обеспечила ему приблизительно сферическую форму.
Перед вами последний портрет Сатурна и его величественной системы колец, сделанный космическим аппаратом NASA "Кассини" 13 сентября 2017 года. Через 48 часов зонд рухнул в туманную атмосферу газового гиганта, где распался на крошечные частицы, став частью планеты.
"Кассини" был первым — и пока остается последним — искусственным спутником Сатурна, проработав на орбите с 1 июля 2004 года и до момента ликвидации, которая была вынужденной мерой во избежание загрязнения потенциально обитаемых спутников.
Наследие "Кассини" еще десятилетиями будет использоваться в исследованиях, расширяющих наши знания о Сатурне, его сложных кольцах и многочисленных спутниках. "Кассини" — одна из самых важных и потрясающих миссий в истории изучения космического пространства.
Энцелад, ледяной спутник Сатурна, может таить в себе ответ на один из главных вопросов человечества — есть ли жизнь за пределами Земли? Благодаря данным, полученным космическим аппаратом NASA "Кассини" во время его миссии по изучению системы Сатурна, у ученых появились веские основания полагать, что этот небольшой мир может быть обитаем.
Главным свидетельством потенциальной обитаемости стали гейзеры, обнаруженные "Кассини" на южном полюсе Энцелада. Эти гейзеры выбрасывают в космос струи водяного пара и ледяных частиц, формируя шлейфы, которые тянутся на сотни километров от поверхности спутника. Зонд несколько раз пролетел сквозь эти шлейфы и проанализировал их состав, передав на Землю данные, которые поведали следующее:
Вода в гейзерах соленая, а ее источником является подповерхностный океан жидкой воды;
В составе выбросов были обнаружены такие вещества, как метан, аммиак, двуокись углерода и органические соединения. Это очень напоминает состав выбросов гидротермальных источников на дне земных океанов, где, как известно, кипит микробная жизнь;
Кроме того, в шлейфах были обнаружены фосфаты натрия, необходимые для образования ДНК и РНК, что является критическим компонентом для возникновения жизни. Это первый случай обнаружения соединений фосфора за пределами Земли в среде, потенциально пригодной для жизни.
Более того, дальнейший анализ данных "Кассини" показал, что концентрация метана и некоторых других органических соединений под поверхностью Энцелада аномально высока, что трудно объяснить одними лишь абиотическими процессами. Все это наталкивает на предположение, что в подповерхностном океане сатурнианского спутника могут обитать какие-то примитивные микроорганизмы.
Конечно, из-за крошечных размеров Энцелада (его диаметр чуть больше 500 километров), ограниченного количества доступной энергии и питательных веществ, жизнь там вряд ли может быть сложнее микробной. Но даже обнаружение простейшей жизни на Энцеладе стало бы поистине революционным открытием.
Ведь если жизнь смогла зародиться независимо в двух настолько разных мирах, как Земля и далекий спутник Сатурна, значит, она, скорее всего, широко распространена во Вселенной. А учитывая, что мы постоянно открываем все новые потенциально обитаемые экзопланеты у других звезд, можно предположить, что наша Галактика буквально кишит жизнью.
Как заглянуть в океан Энцелада, не повредив хрупкую экосистему?
Например, использовать мягких роботов-исследователей. Эти гибкие и прочные аппараты можно будет сбросить прямо в разломы южного полюса, чтобы они достигли воды естественным путем и передали оттуда ценные научные данные.
Мягкие роботы идеально подходят для этой миссии. Благодаря эластичному телу они смогут протиснуться даже в узкие разломы, не застревая и не ломаясь. Они выдержат огромное давление льда и воды и смогут долго автономно работать в экстремальных условиях, при этом минимально воздействуя на хрупкую среду, которую они исследуют.
Оснащенные множеством датчиков, камер и пробоотборников, такие роботы смогут всесторонне изучить состав и свойства подледного океана Энцелада, поискать в нем признаки возможной жизни. Может быть, они даже смогут доставить на поверхность образцы воды и микроорганизмов для более детального анализа.
Так что мягкие роботы могут стать нашими первыми послами в далеком океане Энцелада. И кто знает — может быть, именно они обнаружат там первую внеземную жизнь и совершат величайшее открытие в истории науки!
Конечно, чтобы проверить эти смелые гипотезы, нужны новые миссии к Энцеладу с более совершенными инструментами для поиска биомаркеров и, возможно, даже прямых признаков жизни. NASA и ESA уже разрабатывают концепции будущих миссий к Энцеладу, включая Enceladus Life Finder (ELF) и миссии с возможностью доставки проб на Землю. Но сам факт, что в пределах нашей Солнечной системы есть еще один мир, где жизнь теоретически возможна — это уже огромный стимул для дальнейших исследований.
На изображении запечатлен шестой по размеру спутник Сатурна — 504-километровый Энцелад. Цветной снимок был получен космическим аппаратом NASA "Кассини" 25 января 2009 года.
Одна сторона Энцелада освещена Солнцем, другая — отраженным от атмосферы Сатурна солнечным светом. На южном полюсе видны струи водяного пара, вырывающиеся из-под поверхности. 9 октября 2008 года "Кассини" пролетел сквозь струи и провел анализ выбрасываемого материала; полученные данные однозначно указали на наличие соленого подповерхностного океана.
Скрытый под ледяной корой соленый океан делает Энцелад одним из наиболее перспективных мест для поиска внеземной жизни. Будущие исследования этого удивительного спутника могут стать ключом к пониманию того, насколько распространена жизнь во Вселенной.
Это необычное темное образование, напоминающее отпечаток человеческой ступни, представляет собой огромное углеводородное озеро Онтарио, находящееся на Титане, крупнейшем спутнике Сатурна.
Этот природный резервуар простирается на 235 километров в длину, а его ширина колеблется от 50 до 100 километров. Все изображения, представленные в статье, были получены космическим аппаратом NASA "Кассини", который работал в системе Сатурна с 30 июня 2004 года по 15 сентября 2017 года.
Онтарио — крупнейший "водоем" южного полушария Титана, но вместо привычной нам воды здесь плещутся жидкие метан, пропан и этан. Согласно данным радарных измерений "Кассини", осуществленных в 2009-2010 годах, средняя глубина озера составляет всего 3,2 метра. На Земле подобной глубиной может похвастаться только пресноводное озеро Окичоби во Флориде, но оно значительно уступает Онтарио по размерам.
Еще одна отличительная особенность Онтарио — поразительная гладкость. Наблюдения "Кассини", проводимые в рамках многочисленных облетов сатурнианского спутника, показали, что максимальная высота волн не превышает трех миллиметров!
Береговая линия Онтарио не менее удивительна. На западе в озеро впадает река из жидких углеводородов (на снимке ниже), стекающая с более высокой равнины.
Северные и северо-восточные берега окружены затопленными речными долинами, над которыми возвышаются километровые холмы. И хотя вместо воды здесь текут углеводороды, общий вид местности поразительно напоминает земные прибрежные пейзажи.
Титан остается единственным известным небесным телом кроме Земли, на поверхности которого стабильно присутствует жидкость. Кроме того, Титан — единственный спутник в Солнечной системе, наделенный чрезвычайно плотной атмосферой, которая почти на 50% плотнее земной.
Титан — потенциально обитаемый мир. И если жизнь там действительно существует, то она должна радикально отличаться от земной, приспособившись к углеводородным "водоемам" (в качестве растворителя местные организмы могли бы использовать метан и этан, а не воду) и экстремальному холоду около -180°C. Чтобы исследовать эту загадочную луну, NASA готовит миссию Dragonfly, запуск которой намечен на июль 2028 года, а прибытие — на 2034 год.
Dragonfly — это 450-килограммовый дрон, способный совершать вертикальные взлеты и посадки в плотной атмосфере Титана. В отличие от марсоходов, ограниченных сложным рельефом поверхности, этот летательный аппарат сможет свободно преодолевать десятки километров, исследуя различные регионы спутника в поисках возможных следов жизни.
