Странные сигналы
Люди посылали к газовому гиганту летательные аппараты, большинство из которых находились там недолго. Только «Кассини» был рассчитан на длительное нахождение на орбите, поэтому оставался там целых 13 лет, и за этот период учёные смогли узнать огромное количество необычных и интересных фактов.
Одним из таких открытий стал тот факт, что при приближении искусственных летательных аппаратов кольца-спутники начинали генерировать специфический радиоимпульсный сигнал. Причём происходило это не хаотично, а с чёткой периодичностью раз в 10 минут
Исследователи сразу обратили на это внимание и начали искать объяснение этому факту, однако, так и не смогли объяснить это явление. Увлечённые поисками внеземных форм жизни, отдельные группы астрономов сразу заговорили об инопланетянах, которые скрываются в недрах планеты и пытаются выйти на контакт
Однако, ни подтверждений, ни опровержений этой теории пока что не удалось найти.
Точно можно сказать лишь одно: в эру активного прогресса в сфере космических технологий изучения Сатурна будут продолжаться, и все астрономы уверены, что уже в ближайшее время человечеству предстоит узнать невероятное количество интересных, удивительных и неожиданных фактов об этом небесном теле.
Имя
Кто придумал имя для Сатурна, доподлинно не известно, так как эта информация затерялась в веках. Но тот факт, что имя пришло из римской мифологии, неоспорим. Планета-гигант получила имя одного из самых почитаемых богов – бога земледелия, даровавшего людям урожай и спасающего их от голода и бедности.
В римской мифологии отцом этого бога был Юпитер, а это особенно интересный факт с той точки зрения, что небесное тело, названное римлянами Юпитером действительно больше по размерам, чем Сатурн. Более того, обе планеты относят к группе газовых гигантов, так как они близки по составу. Является ли такая прозорливость древних римлян простым совпадением или следствием знаний, которыми они обладали, современному поколению уже не узнать.
По ещё одной версии имя гиганта является однокоренным словом с названием субботы в английском варианте – Saturday.
Cassini arrives
A high-definition image of the surface of Enceladus, including fissures near the north pole (top of the image) called «tiger stripes.» (Image credit: NASA/JPL/Space Science Institute)
Enceladus has an extensive water ocean under its icy crust, feeding water jets that emerge from near the south pole. See how Enceladus works, and how its water geysers erupt, in this Space.com infographic. (Image credit: By Karl Tate, Infographics Artist)
The — a joint effort by NASA and the European Space Agency — left Earth in 1997 and arrived at the Saturn system in 2004. (The Huygens probe separated from Cassini and plopped down on the surface of Saturn’s moon Titan in 2005.)
Esposito has been the principal investigator for UVIS since the mission’s start, and he said one of his team’s primary goals at Enceladus was to follow up on Voyager’s observations, and either prove or disprove the hypothesis that the moon had an atmosphere or was erupting.
In February 2005, the spacecraft moved in such a way that the UVIS instrument could conduct a stellar occultation of Enceladus. During a stellar occultation, a star passes behind the moon or planet, and the light from that star illuminates the area close to the object’s surface, potentially revealing the presence of an atmosphere or geysers spewing up from the ground. That occultation would illuminate part of Enceladus’ equator.
«We got the data back from the February 2005 occultation and there was just absolutely nothing to see,» Candy Hansen, a project scientist on UVIS, told Space.com. «On the one hand, not surprising; but also a bit disappointing.»
The negative results continued to roll in. In March and April, Cassini did its two close flybys of Enceladus, coming to within about 620 miles (1,000 km) of the surface.
Ten of the 11 instruments on board found no obvious signs of plumes or an atmosphere.
But one of the instruments did see something. The (just called the Mag for short) saw a very peculiar feature around Enceladus.
«It was like the magnetic field lines of Saturn, which were moving towards Enceladus, were being draped upstream of Enceladus, almost like there was an obstacle … but a larger obstacle than the body itself,» Michelle Dougherty, principal investigator for Cassini’s magnetometer instrument, told Space.com.
An artist’s illustration of Saturn’s magnetic field and the charged material (plasma) that moves along the field lines, encountering the moon Enceladus. (Image credit: NASA/JPL-Caltech)
However unlikely it seemed, the researchers were seeing what looked like an extended atmosphere above Enceladus, Dougherty said. (In fact, NASA’s Jet Propulsion Laboratory stating that the flybys «have revealed that the moon has a significant atmosphere,» although the statement went on to describe the finding in slightly less definitive terms.)
In retrospect, scientists with the Cassini mission say this was the first solid detection of Enceladus’ plumes. But at the time, the questions that had plagued the Voyager observations still remained — how could such a small moon hold on to an atmosphere that extended so far above the surface, and why hadn’t the other instruments seen anything? If the material was from plumes, where was Enceladus hiding the supply of water that would fuel those ejections?
The magnetometer data alone wasn’t enough to confirm the existence of an atmosphere or eruptions on Enceladus, especially considering that none of the other instruments had detected anything, and the UVIS flyby had found no atmosphere at the planet’s equator. The next logical step was to get in closer to Enceladus and see what the other instruments could find.
So, Dougherty went from London, where she worked at Imperial College London, to NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, to propose that during Cassini’s next flyby of Enceladus, instead of coming to within 1,000 km of Enceladus, the probe drop to within 107 miles (173 km) of the moon’s surface.
The Grand Finale
Thus, in April 2017, Cassini began the final chapter of its thirteen years around Saturn. Over the next five months, Cassini dove through the 2000-km wide gap between Saturn and its rings. Over the course of 22 such dives, Cassini provided scientists with extraordinary data and never-before-seen images. It improved our knowledge of Saturn exponentially. It also offered answers that had been too risky to obtain earlier in the mission.
Then, on September 15th, 2017, Cassini began its final and fateful dive into Saturn’s atmosphere. It took the help of Titan’s gravity to change its trajectory slightly. It was live-streaming data from eight of its instruments. Here onwards, Cassini’s purpose was to transmit every bit of data that it gathered until the very end. The closer the spacecraft got to Saturn, the more precious the data became.
The Grand Finale- the last leg of Cassini-Huygens mission (Photo Credit : NASA)
As Cassini entered Saturn’s outer atmosphere, it was traveling at about 77,000 miles an hour. As it went deeper, the spacecraft struggled to keep the antenna pointed towards the Earth, and as the atmosphere started becoming denser, Cassini began to heat up. At about 930 miles above Saturn’s cloud tops, Cassini began to tumble. It permanently lost contact with Earth. The mission was finally over.
Cassini was no longer sending signals back to Earth, but scientists predicted that right before Saturn consumed it completely, Cassini would have been in a brief state of panic, fighting to keep itself alive. Ultimately, however, Saturn’s heat and dense atmosphere would have blasted the spacecraft apart. Cassini sent tons of scientific data back to Earth over the course of its bold mission. It is data that is unparalleled and precious. It is ironic that the spacecraft, named after the astronomer who spent a significant period of his life studying Saturn, ultimately became a part of the planet itself!
Near misses
The detection of Enceladus’ plumes almost didn’t happen. To start with, Voyager 2 almost didn’t make any observations of Enceladus at all, due to an unlucky turn of events, according to Hansen and Spilker, who both worked on that mission.
Unlike Cassini, which had no moving parts on board (the entire craft must rotate in order to change the orientation of its instruments), the Voyager probes’ instruments were mounted on a scan platform that would rotate to point the instruments in the right direction. The Voyager 2 scientists, a little giddy with the probe’s incredible cruise through the solar system, used the platform so much that it froze up —right as the probe was making its flyby of Saturn. The researcher didn’t realize this until the images came back. Instead of showing the ringed planet, «All we saw was empty space,» Spilker said.
The team managed to get the platform unstuck by rocking the spacecraft back and forth (and using it more judiciously from then on), Spilker said. Thankfully, the probe was still close enough to Saturn to capture the observations that hinted at Enceladus having an atmosphere. (Voyager 2 also sent back one blurry image of Enceladus with what could have been light reflecting off the plume; but it could also have been an artifact in the instrument, so it was never considered a solid piece of evidence.)
«I always wonder what would have happened if we’d seen the tiger stripes or seen the plume with Voyager,» Spilker said. Hansen said she feels confident Voyager could have discovered the plumes, which likely would have meant a very different approach for Cassini.
One could also wonder what would have happened if Cassini had not been carrying a magnetometer on board, or if the mission planners had decided not to risk a closer flyby of the moon. It’s likely Cassini would have discovered the plumes eventually, during one of its extended missions. But that would have left very little time to investigate them as fully as Cassini was able to. (The probe eventually completed 23 close flybys of Enceladus and multiple deep dives into the plumes.)
A view of Saturn and the moon Tethys, captured by the Cassini probe in 2005. (Image credit: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA)
When the mission ended in September, researchers had multiple targets with fascinating features that they’d only just begun to study; like the , or the region between Saturn and its innermost ring, where Cassini spent part of its final year sampling the ice that onto the planet. Will it be 20-plus years before scientists can follow up on those observations?
The magnetometer instrument deserves the credit for discovering Enceladus’ plumes, as the scientists we talked to for this story all agreed. But they also agreed that the magnetometer alone would not have allowed an in-depth study of the plumes, or the discovery of the subsurface ocean. Those tasks required the entire suite of onboard instruments.
The study of the plumes was a good example of why a mission like Cassini, which was intended to conduct a broad and general investigation of the Saturn system, should come with a range of different instruments on board, or «the widest tool kit available,» as Spilker describes it.
«This isn’t just about Enceladus,» Esposito said. «This is how the Cassini mission works. We have so many experiments and multiple pieces of information to get a full picture of the phenomenon we’re looking at.»
What humans discover in space depends not just on where we look, but how we look.
Editor’s Note: This article previously stated that the E-ring is the largest planetary ring in the solar system, which is no longer correct. That title belongs to , discovered in 2009.
Сезоны Сатурна
Одно
из главных достоинств «Кассини» — большая длительность миссии. За 13 лет
пребывания неподалеку от Сатурна аппарат увидел несколько смен сезонов
планеты — от зимы до лета
в северном полушарии (сатурнианский год длится почти 30 земных лет).
Несмотря на то, что гигант находится в десять раз дальше от Солнца, чем
Земля, изменения в освещенности все равно приводят к значительным
изменениям в атмосфере газового гиганта. Например, гигантский гексагон,
шторм правильной шестиугольной формы, который бушует на северном полюсе,
сменил за время миссии свой цвет с синего на золотистый. Ученые
связывают это с химическими превращениями, происходящими в атмосфере под
действием увеличивающегося количества солнечного света в связи с
наступлением лета.
Северный полюс Сатурна в лучах Солнца. Гигантский шестиугольник над полюсом — шторм
С
сезонами связано еще одно явление на газовом гиганте — образование
«спиц» в кольцах Сатурна. Это продолговатые клиновидные объекты,
вращающиеся вместе с кольцами, но располагающиеся на некоторой высоте
над ними. «Спицы» были обнаружены еще «Вояджерами», но благодаря
«Кассини» стало понятно, что это, по всей видимости, периодическое
явление, которое наблюдается в конце сатурнианской зимы.
Через
год после сатурнианского равноденствия, с приходом весны в северное
полушарие гиганта, исследователи обнаружили на снимках «Кассини»
огромный шторм. Его площадь в восемь раз превосходила площадь
поверхности Земли. Согласно показаниям приборов, в шторме вспыхивало до
десяти молний в секунду. Его движущей силой также оказалось изменяющееся
освещение.
The data comes in
This illustration, based on real images, shows the Cassini probe flying through the the plumes on Enceladus. (Image credit: NASA/JPL-Caltech)
Hansen said she was sitting by her computer on the day of the flyby, waiting for the spacecraft to turn itself toward Earth and send the data from the occultation back.
When the data packet finally arrived, she said she opened it up and immediately put it into a graph that showed how much light the spacecraft had observed coming from the background star. When the star is high above the moon, it shines at full brightness, and when it goes behind the planet the light drops to zero; it was the in-between moments, she was interested in — a slight drop in brightness just above Enceladus that would suggest a hazy layer.
That’s exactly what she saw.
«It was just knock-your-socks-off obvious,» she said. «When you plot the data, the starlight goes along steadily, and then as it gets closer to Enceladus … the signal dips.»
A false-color image of the jets on Enceladus, showing the fast-moving particles in the water plumes that erupt from the moon’s surface. (Image credit: Cassini Imaging Team and NASA/JPL/SSI)
The following weeks and months were filled with new results from the entire suite of instruments on Cassini.
«It was amazing. Just an amazingly exciting period of time in the project,» Hansen said.
A series of images make up this «movie» of Cassini’s last observation of a plume erupting from the surface of Enceladus. (Image credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)
Particularly notable were the results from the two instruments that can collect samples of material from outside the spacecraft, the (CDA) and the Ion Neutral Mass Spectrometer (INMS), both of which confirmed the water detection. The Composite Infrared Spectrometer (CIRS) instrument also showed that the long, deep «» on the moon’s south pole — that look as though something dragged its claws across the moon’s surface — were significantly hotter than scientists expected spots on the planet to be, according to Spilker. The tiger stripes, located at one of the moon’s poles, were warmer than the moon’s equator, which receives the most direct sunlight. Buratti calls that «the watershed moment.»
Later observations would confirm that the tiger stripes were fissures in the surface, and the plumes’ point of escape.
It wasn’t just the presence of the plume that was a surprise to the scientists, but the volume of material it was pushing out.
«It was a complete surprise,» Spilker said. «I don’t think anyone was expecting to see a plume of the magnitude and the output coming out of this tiny moon that everybody had thought was frozen solid.»
Движение
Времена года на Сатурне очень похожи на земные. Однако граница между ними является более условной или смазанной, несмотря на то, что ось Сатурна наклонена почти на 27 градусов, как и на Земле. Но гигант получает меньше солнечного света, вследствие своей от него удаленности. Этим и объясняется отсутствие четких сезонных границ.
Вращательная скорость планеты составляет чуть больше 10-ти с половиной часов. В этом показателе он уступает самой скоростной планете системы — Юпитеру. Такое экстремально быстрое вращение не могло не отразиться на форме планеты, превратив ее в сфероид. Это означает, что Сатурн имеет заметные экваториальные выпуклости.
У гиганта есть и еще одна вращательная особенность: его видимые широты делают это с разной скоростью. А все потому, что внутри Сатурн наполнен по большей части газом, а не твердым веществом, который не является стабильной субстанцией.
Полный оборот вокруг Солнца Сатурн делает за 29 с небольшим земных лет. За такую «медлительность» древние ассирийцы прозвали планету «Lubadsagush», что в переводе означает «самый старый из старых».
Спутники
В 2010-м науке было известно 62 спутника Сатурна, 12 из которых были открыты во время первой и второй экспедиции «Вояджера», а также «Кассини». На сегодняшний день их открыто более150-ти. Семь самых крупных были обнаружены еще в 1789-м. Диаметры членов этой «большой семерки» колеблются от 397 километров (у Мимаса) до 5150 километров (у Титана).
Титан полностью оправдывает свое название, являясь не только самым крупным спутником планеты, но и вторым в Солнечной системе после юпитерианского Ганимеда. Это внушительное небесное тело соединило в себе водяной лед и скалы. Его облачная атмосфера — смесь азота, метана, этана. Диаметр Титана превосходит лунный на 50 процентов. По своим размерам объект превосходит Меркурий, хотя меньше планеты по массе.
За исключением Фебы и Гипериона, большинство спутников Сатурна вращаются самостоятельно и синхронно и всегда развернуты к нему только одной стороной.
На Энцеладе и Титане учеными допускается существование водных жизненных форм, прячущихся под толстым слоем льда. Но даже если это так, они сильно отличаются от земных микроорганизмов.
Спутник Япте поражает своей необычной красотой: половина этого объекта абсолютно черная, а половина — совершенно белая. Тефея имеет на своей поверхности очень красивые кратеры, а Атлас и Пан по форме напоминают НЛО — летающие тарелки.
Миссия Кассини
В проекте принимали участие НАСА, Европейское и Итальянское космические агентства.
Космическая станция, оснащенная камерами и спутниковыми антеннами и предназначенная непосредственно для исследования называлась “Кассини”, а прикрепленный к ней зонд, который должен был осуществить высадку на Титан – “Гюйгенсом”. Львиную долю расходов – более двух с половиной миллиардов долларов — взяло на себя США, оно же занималось разработкой и созданием станции. Зонд взяло на себя ЕКА, а антенны и высотометр разрабатывали итальянцы. Зонд назвали в честь Христиана Гюйгенса, обнаружившего Титан и наличие у Сатурна кольца, а станцию – в честь Джованни Кассини, который обозначил множественность колец и открыл четыре крупных спутника планеты.
Кассини
Экспедиция на Сатурн в рамках миссии Кассини-Гюйгенса обошлась в 3 миллиарда долларов, но сведения, полученные за те 20 лет, что работала станция, явно того стоили.
Запуск “Кассини” и прикрепленного к нему зонда произошел 15 октября 1997 года, а первым пунктом прибытия обозначили Венеру.
Половину от веса станции на старте составляло топливо. “Кассини” потребовалось два года, чтобы разогнаться: станция использовала естественную гравитацию планет по пути следования. Устройство было запрограммировано таким образом, чтобы до прибытия на точку назначения, вся его система работала лишь на 2% от всей мощности.
Зимой 2000 года, когда “Кассини” пролетал Юпитер, система активизировалась и сделала фотографии, которые были переданы на Землю. Из-за долгого времени в пути в NASA предположили, что датчики сбились (предположительно, из-за космического мусора), однако вскоре все наладилось.
30 июня 2004 года космическая станция достигла пункта назначения и начала свой путь по орбите планеты, став ее первым искусственным спутником, а 14 января 2005 зонд опустился на Титан.
26 апреля 2017 года “Кассини” приступил к своей последней миссии, совершив более 20 пролетов между внутренним кольцом и самой планетой, предоставив первые фотографии с такого близкого расстояния.
15 сентября 2017 года “Кассини” сгорел в атмосфере газового гиганта, оставив неизгладимый след в истории изучения космоса.
Такая участь постигла станцию неслучайно: нельзя было допустить загрязнение спутников Сатурна, которые, основываясь на данных исследования, вполне могут быть обитаемы. На счету станции – 20 лет службы, десятки оборотов вокруг Сатурна и огромное количество уникальнейших сведений о системе планеты.
What Did Cassini Discover?
The mission lasted 13 years. During this period, a string of remarkable discoveries were made that left scientists in awe. Ironically, it was these discoveries that sealed the fate of one of the most daring missions ever.
Cassini was supposed to explore Saturn for five years, but with extra fuel left, Cassini began an eight-year mission extension. In these eight years, it completed several moon flybys that provided scientists with fascinating glimpses into the Saturnian system. Cassini also made it possible for scientists to witness phenomena that had never been observed before. These included the birth of a new moon, discoveries of new moons, and the discovery of giant hurricanes on both the planet’s poles.
Cassini also observed a unique hexagonal-shaped storm on Saturn’s north pole (Photo Credit : NASA/Wikimedia Commons)
The Huygens probe landed on Titan’s surface in 2005, and this descent showed us that Titan was remarkably similar to Earth before the evolution of life. It even had methane rain and dry lake beds. Consequently, scientists realized that Titan’s atmosphere contained a variety of molecules—some of the most complex in the Solar System. As a result, it was deemed likely for pre-biotic chemical reactions to take place on and near the surface of Titan.
Дети гиганта
Пригодна ли для жизни Европа? Не спешите с ответом, даже если живете в Париже или Лондоне. Это очень нетривиальный вопрос, когда речь идет о спутнике Юпитера.
Европа — это вторая и последняя в Солнечной системе луна, присутствие на которой жидкой воды почти не вызывает сомнений. Вся поверхность этого тела покрыта ледяным панцирем, и дело в том, что он регулярно обновляется. Только этим можно объяснить почти полное отсутствие на поверхности спутника крупных ударных кратеров. По сравнению с другими ледяными лунами, изрытыми падениями метеоритов, Европа выглядит гладкой, как бильярдный шар.
Конец света
Однажды Сатурн стал причиной паники на Земле. Дело в том, что в далёком 1921 году астрономы вдруг перестали наблюдать кольца в свои телескопы, которые к тому времени были уже достаточно мощными, чтобы не сомневаться в увиденном. Эта информация была напечатана во многочисленных изданиях и родила целую бурю домыслов и теорий о том, как именно планета осталась без колец.
Некоторые журналисты, пытавшиеся найти интересную и горячую сенсацию в любой новости, смогли убедить читателей в том, что к Земле летят осколки этих структур, которые пройдут сквозь атмосферу и столкнутся с поверхностью. Красочными описаниями того, каким будет конец света и как вымрет всё человечество, пестрели многочисленные «жёлтые» издания, что родило панику среди впечатлительных граждан.
Но вскоре оказалось, что кольца на месте, просто они встали к Земле строго ребром, а поскольку их толщина крайне мала, то телескопы того времени не смогли уловить и передать тонкие полоски, обозначающие их орбиту. После обнаружения этого факта молва быстро пошла на спад, слухи перестали бередить умы обывателей, а конец света по техническим причинам отложился на более поздний срок.
What Made Enceladus Special?
Enceladus is a tiny icy moon of Saturn and is one of the brightest bodies in the solar system. During a flyby of Enceladus in 2005, the Cassini team discovered something quite strange—sprays of mist coming off the surface. These jets were observed on the south pole of Enceladus. Now, Enceladus is a tiny moon (about one-seventh the size of our moon). More importantly, moons that small are supposed to be lifeless, but Cassini images revealed heat leaking from the south pole.
Jets observed on the south pole of Enceladus (Photo Credit : NASA)
Mysterious Jets
The mysterious jets and heat made the scientists want to return to Enceladus to take a closer look. This decision led to a significant altering in Cassini’s route map. In July 2005, Cassini went back to Enceladus. This time, it was seven times closer to the surface than the first flyby. Images from Cassini revealed a dozen or more jets erupting about 200 km above the surface of the south pole.
Scientists suspected that these contained water and organic compounds. On the third flyby, Cassini passed just 25 km above the surface of Enceladus, and finally tasted these jets as it flew right through them. After this daring pass, Cassini had confirmation. These jets were water vapor that contained simple organic compounds. They were geysers coming from a salty ocean beneath its icy surface. The salinity of this ocean was comparable to that of Earth’s oceans.
Closest flyby of Enceladus confirmed that the jets are composed of water and organic material (Photo Credit : NASA)
Детально исследован зондом «Кассини»
Всего рядом с Сатурном побывало 4 космических аппарата, но наибольший вклад в исследование внес зонд «Кассини». Это единственный зонд, ставший искусственным спутником планеты. На орбите планеты-гиганта он находился с 2004 по 2017 г. В связке с «Кассини» летел аппарат «Гюйгенс», который осуществил посадку на спутник Титан. Таким образом впервые в истории земной аппарат оказался на поверхности спутника другой планеты. Сам же зонд «Кассини» по окончании своей миссии был направлен в сам Сатурн, в атмосфере которого он и сгорел. Астрономы опасались, что в будущем он может загрязнить земными бактериями потенциально обитаемые спутники Сатурна, и потому специально уничтожили его.
- ТОП-10 Интересных фактов о Меркурии
- ТОП-10 Интересных фактов о Венере
- ТОП-10 Интересных фактов о Марсе
- ТОП-10 Интересных фактов о Юпитере
- ТОП-10 Интересных фактов о Уране
- ТОП-10 Интересных фактов об Нептуне
Список использованных источников
ВНИМАНИЕ!!!
Пришелец Инопланетянович Если не оставишь коммент, то я приду за тобой!!!
Оставить коммент