Вселенная. Вопросов больше, чем ответов — страница 13 из 72

75

не считать более или менее круглых областей темного льда на месте падения. И действительно, такие ударные образования на Европе есть.

Считается, что Европа имеет большое металлическое ядро; его радиус может достигать половины радиуса этого космиче­ского тела. Толщина водно-ледяной оболочки оценивается в 80-170 км, а толщина ледяного покрова составляет, по разным оценкам, от 2 до 20 км. Хотя приливные силы на Европе совсем не те, что на Ио, однако их энергии хватает на то, чтобы держать большую часть воды в жидком состоянии. Нет никаких причин, по которым в подледном океане не могли бы существовать орга­нические вещества, а если так, то нет ли в нем жизни?

76

— Ближайшие окрестности —

Так и хочется сказать: утопающий хватается за соломинку. С давних времен люди населяли ближайшие к нам миры жизнью, да еще разумной. Но оказалась безжизненной Луна, выяснилась принципиальная невозможность белковой жизни на Меркурии и Венере, практически сдал позиции Марс... так, может, в океане Европы найдутся хотя бы бактерии?

Вероятность мала, но сбрасывать ее со счетов преждевре­менно. Для жизни необходим внешний источник энергии. Для Земли таковым является Солнце — именно его энергия акку­мулируется в живых организмах, питая в конце концов всю пи­щевую пирамиду. Для гипотетической жизни в океане Европы этот источник энергии несуществен: тепло в океан поступает не сверху, а снизу, из недр спутника. Сильно неравновесные усло­вия, необходимые для возникновения жизни, могли бы создать подводные вулканы, почти наверняка имеющиеся там; они же послужили бы источником «сырья» для жизни и мутагенным (за счет распада радиоактивных элементов) фактором, необ­ходимым для биологической эволюции. Правда, этот фактор слабее, чем то, что мы имеем на Земле благодаря инсоляции, но хоть что-то... Приходится говорить с уверенностью: если на Европе и существует жизнь, то она находится на крайне прими­тивном уровне и вряд ли сумеет развиться во что-то высокоор­ганизованное.

Само собой разумеется, открытие даже примитивной жизни, но появившейся самостоятельно, без связи с земной биотой, ста­ло бы колоссальным прорывом в нашем знании о природе. Но детальное исследование Европы с помощью спускаемых аппара­тов пока остается делом будущего.

Третий из галилеевых спутников — Ганимед — являет­ся крупнейшим спутником в Солнечной системе. Он больше Меркурия и вполне мог бы считаться самостоятельной плане­той, если бы обращался вокруг Солнца, а не вокруг Юпитера. Ганимед состоит из камня и льда, поэтому его плотность всего ^х>93 г/см³. Толстой ледяной коры, как на Европе, у Ганимеда нет. Поверхность его испещрена кратерами; есть и молодые вул­

77

канические равнины, покрытые застывшими грязе-ледяными потоками «лавы». Можно считать, что примерно половина по­верхности Ганимеда, усеянной древними кратерами, была за­тем заново покрыта такой «лавой» в результате вулканической и тектонической активности. Длинные и широкие борозды на поверхности трактуются как следы тектонических явлений. Однако гравитационная дифференциация вещества Ганимеда не была, по-видимому, особо интенсивной, поскольку Ганимеду досталось меньше тяжелых элементов, чем Европе, и прилив­ные силы со стороны Юпитера недостаточно разогревают его недра. Металлическое ядро в его центре, несомненно, сложи­лось, однако вода, которая на Европе выдавилась на поверх­ность, осталась на Ганимеде в смеси с минералами и не образо­вала сплошную ледяную кору.

Подобно Ио и Европе, Ганимед имеет сильно разреженную атмосферу. Верхние ее слои состоят из заряженных частиц, сле­довательно, можно говорить об ионосфере. Атмосфера предпо­лагает атмосферные явления — на Ганимеде они сводятся к вы­падению инея. Состав инея — вода, углекислота или то и другое вместе — пока неизвестен.

Каллисто — последний и наименее яркий галилеев спутник Юпитера. Поверхность этого спутника сильнее, чем у других галилеевых спутников, покрыта ударными кратерами больших и малых размеров. Отсутствие магнитосферы говорит об отсут­ствии в центре Каллисто сплошного металлического ядра — по- видимому, ее ядро состоит из смеси металлов с минералами. Внешние слои Каллисто состоят, по-видимому, из льда, под ко­торым, как на Европе, может находиться жидкий соленый оке­ан. Что до мантии, то она является смесью льда и минералов, причем количество льда убывает по направлению к центру. По- видимому, материал, из которого «строилась» Каллисто, изна­чально содержал очень много молекул воды. Еще раз обратим внимание на общую тенденцию: чем дальше от центрального светила (в данном случае «светилом» является Юпитер), тем меньше тяжелых элементов и больше легких.

78

— Ближайшие окрестности —

Остальные спутники Юпитера многочисленны (более 50), но невелики. Самые дальние из них обращаются по орбитам, нахо­дящимся в десятках миллионов километров от планеты-гиганта. Вне всякого сомнения, это захваченные притяжением Юпитера астероиды. Наибольший интерес вызывают «внутренние» спут­ники — те, орбиты которых лежат внутри орбиты Ио.

Их четыре: Метида, Адрастея, Амальтея, Теба. Крупнейший из них — Амальтея — представляет собой глыбу неправильной формы размером 262 х 134 км. Интересны орбиты двух ближай­ших к Юпитеру спутников — Метиды и Адрастеи. Они круговые, без наклона к экватору планеты и очень близки друг к другу (Метида чуть ближе к Юпитеру). Эти спутники находятся близ внешнего резкого края пылевого кольца Юпитера, открытого «Вояджером-l». Кольцо это, строго говоря, является системой колец. Полученные от «Галилео» данные позволяют утверж­дать, что кольца Юпитера состоят из пыли, выбитой из внутрен­них спутников при ударах метеоритов. Внутренний край кольца практически касается облачного слоя планеты. Кольца Юпитера разреженные и довольно темные, их альбедо 0,015.

Но когда говорят о кольцах планет-гигантов, память сразу подсказывает: Сатурн! Действительно, его кольца ярки и ро­скошны на вид (рис. ю). Лишь несовершенство оптики теле­скопа Галилея помешало ему открыть их — хотя какие-то «при­датки» по краям планеты он все же заметил. Пальма первен­ства в открытии колец Сатурна принадлежит замечательному физику Христиану Гюйгенсу, составившему по обычаю тех лет анаграмму, расшифровывающуюся так: «Кольцом окружен тонким, плоским, нигде не прикасающимся, к эклиптике на­клоненным». Действительно, кольца Сатурна лежат в плоско­сти экватора планеты, наклоненной к эклиптике под углом почти 27 градусов. Поскольку орбитальный период Сатурна со­ставляет без малого 30 лет, а кольца очень тонкие, примерно каждые 15 лет наступает кратковременный период полной не- наблюдаемости колец с Земли — мы просто-напросто находим­ся в их плоскости. Согласитесь, что трудно рассмотреть несмя­

79

тый лист фольги, глядя на него строго с ребра, а лист фольги, причем тончайшей, — очень хорошая модель, наглядно демон­стрирующая крайне малую толщину колец, не превышающую

1 км. Разумеется, период невидимости колец наступает и тогда, когда кольца и лучи Солнца лежат в одной плоскости. Эти пе­риоды невидимости календарно близки, что и понятно: «с точ­ки зрения Сатурна» Земля и Солнце лежат в одной области небосвода. За несколько дней до невидимости кольца Сатурна выглядят сверкающей иглой, «пронзающей» диск планеты. Ближайший период невидимости колец придется на середину 2009 года, а максимального раскрытия колец придется подо­ждать до 2016 года.

Установление метеоритной природы колец Сатурна связа­но с именем русского ученого — академика А.А. Белопольского. Камень размером около 1 м — вот «портрет» типичного элемен­та колец Сатурна. Мириады подобных камней обращаются во­

80

круг Сатурна по кеплеровским орбитам, потому что их взаимное притяжение совершенно ничтожно. Поскольку альбедо колец Сатурна беспрецедентно высоко, следует считать, что частицы кольца состоят преимущественно из льда или хотя бы покрыты льдом и инеем. При температуре колец 93 К и относительной слабости инсоляции лед, конечно, не будет эффективно испа­ряться.

При взгляде в телескоп с апертурой от 8о мм становится вид­но деление Кассини, часто называемое щелью Кассини. В более крупные инструменты можно разглядеть близ края кольца ми- ниму Энке, представляющее собой полосу меньшей яркости, и деление Энке, а также рассмотреть призрачное внутреннее (кре­повое) кольцо, состоящее из самых малых частиц. Наземными наблюдениями удалось выявить кольца А, В, С, D, а также узкое внешнее кольцо F. И только. Совершенно иная картина открылась после пролета вблизи Сатурна АМС «Пионер-11», «Вояджер-i» и «Вояджер-2». Каждое кольцо оказалось системой, состоящей из сотен тонких колец. Было подтверждено существование переме­щающихся радиальных светлых и темных областей, наблюдав­шихся и ранее в виде «спиц». Проблема наземных наблюдений, однако, состоит в том, что трудно полностью исключить влияние атмосферы; история астрономии полна случаями наблюдения того, чего нет. Совсем другое дело — снимок, сделанный АМС с близкого расстояния.

Пока неясно, какие квазирезонансные явления ответственны за «спицы». Зато ясно, что само строение колец Сатурна чисто резонансного происхождения. Открыты небольшие спутники (всего их у Сатурна десятки), движущиеся по границам колец, а движение этих спутников, в свою очередь, согласовано с движе­нием крупных спутников Сатурна.

Несомненно, кольца Сатурна образовались в результате раз­рушения одного или нескольких спутников, но что это были за спутники и в чем причина разрушения — пока неясно. Импактная (ударная) гипотеза кажется очень вероятной, хотя представля­ются возможными и иные сценарии.

81

Крупнейший и интереснейший спутник Сатурна — Титан. Этот второй по величине спутник в Солнечной системе усту­пает размерами только Ганимеду, зато имеет то, чего нет ни у Ганимеда, ни у какого-либо иного спутника, — плотную, вечно затянутую облаками атмосферу. Она на 85% состоит из азота, есть также аргон и метан. Поскольку метан является парни­ковым газом, неоднократно высказывалось предположение: холодны только внешние слои атмосферы — на поверхности планеты могут оказаться комфортные для белковой жизни условия. К сожалению, грубая действительность в виде резуль­татов миссии АМС «Кассини-Гюйгенс» поставила крест на этих радужных мечтаниях — поверхность Титана оказалась исклю­чительно холодной. Правда, на ней имеются обширные водо­емы, но, разумеется, не водяные. К настоящему времени кар­тографировано около 60% поверхности Титана, и озера зани­мают 14% изученной площади. Конечно, спутник, на котором есть метановая (или этановая) гидросфера и погодные явления, чрезвычайно интересен и вне связи с белковой жизнью, и его изучение, несомненно, будет продолжено, но с мечтой об аль­тернативной Земле колыбели жизни пришлось распрощать­ся — уже в который раз.