Согласно другой концепции, причиной появления «спиц» являются молнии, которые в свою очередь образуют мощные электронные пучки. Находящиеся в них свободные электроны проникают в кольца и выбивают из них мельчайшие частицы, которые имеют электрический заряд. Правда, откуда у этих «пылинок» заряд, ученые пока не знают. Впрочем, существуют предположения, что заряжаются они под влиянием атмосферы Сатурна или обладающего высокой энергией ультрафиолетового излучения Солнца.
Есть и более упрощенная гипотеза. Суть ее в том, что в результате взаимодействия мельчайших частиц, находящихся в кольцах, с электростатическими силами магнитного поля Сатурна, они (частицы) концентрируются в определенных местах или поднимаются над кольцами, образуя «спицы».
Тайны колец Сатурна
Множество теорий отнюдь не говорит о том, что «истина где-то рядом». А теорий, которые пытаются объяснить происхождение колец Сатурна, и впрямь немало. Говорить обо всех версиях нет смысла, поэтому остановимся лишь на некоторых из них.
Но вначале следует отметить, что даже о времени появления колец взгляды ученых сильно разнятся. Так, согласно одной из существующих точек зрения, возникли они около 4 миллиардов лет назад в результате разрушения одного из спутников Сатурна при его столкновениях с многочисленными крупными метеоритами. Хотя вызвать разрушение спутника могло и столкновение с крупной кометой или гигантским астероидом.
«Родить» кольца могло и некое массивное чужеродное небесное тело, оказавшееся в сфере влияния планеты-гиганта, которая своим мощными гравитационными силами буквально превратила его в обломки. Кстати, бреши в кольцах, которые могли оставить в них «пришельцы» из далеких миров, являются серьезным аргументом в пользу этой гипотезы.
Приверженцы другой гипотезы предполагают, что кольца сформировались из останков околопланетного облака. Из-за непостоянства притяжения Сатурна в спутники превратилась лишь его внешняя область. В то же время в веществе внутренних районов из-за быстрого и беспорядочного его движения происходили столкновения частиц и обломков, что в конце концов привело к полному его разрушению.
Впрочем, 4-миллиардный возраст колец не все ученые признают. Дело в том, что материалы, собранные миссией «Вояджеров», привели некоторых астрономов к прямо-таки невероятному выводу: кольцам Сатурна — 200 миллионов лет.
Помимо своего происхождения, кольца Сатурна хранят немало и других тайн
А судя по данным зонда «Кассини», отдельные кольца могли появиться независимо друг от друга, в различное время и в силу разных причин. Более того, некоторые самые «древние» кольца, как выяснилось, постоянно обновляются.
Кстати, кольца за время своего существования сделали уже триллион оборотов, то есть гораздо больше, чем спутники или планеты по своим орбитам. Суммарная масса ледяных колец Сатурна сравнима с весом его спутника Мимаса, масса которого почти 11 тысяч триллионов тонн, при радиусе около 200 километров.
И еще один вопрос, который связан с историей образования колец: почему они плоские? Оказывается, все просто. Плоская форма колец связана с разнонаправленным действием гравитационной и центробежной сил. Первая сжимает систему с обеих сторон, а вторая — мешает этому сжатию, правда, лишь поперек оси вращения. Воспрепятствовать же сжатию вдоль оси она не может.
Помимо своего происхождения, кольца Сатурна хранят немало и других тайн. Одну из них открыли американские астрономы. Оказалось, что пролетавшие недалеко от Сатурна «Вояджеры» установили весьма любопытное явление. Примерно через каждые 10 часов кольца отправляли в эфир короткие радиоимпульсы частотой от 20,4 кГц до 40,2 МГц. Эти странные позывные были названы Сатурнианскими электростатическими разрядами (СЭР). Казалось, таким образом Сатурн пытается наладить связь с другой планетой.
Когда эти данные стали достоянием пишущей братии, во многих газетах появились сенсационные сообщения о том, что в кольцах Сатурна находится как минимум орбитальная станция инопланетян, с помощью которой они пытаются установить контакт с землянами. Но, как показало будущее, встречи двух цивилизаций не произошло.
Записал странные звуки, исходящие от Северного и Южного полюсов Сатурна, и аппарат «Кассини». Причем таинственные сигналы он фиксировал в течение трех лет. Оказалось, что на некотором удалении от поверхности планеты находятся «точечные» радиоисточники, которые перемещаются в магнитном поле Сатурна и скапливаются у полюсов.
По мнению астрофизиков, эти звуки могут возникать во время взаимодействия заряженных частиц, которые попадают в атмо-сферу планеты, а также при трении и разрушении кусочков льда при их столкновениях.
Согласно другому предположению, эти «звуки» издают метеориты, которые после падения на кольца сталкиваются с кусками льда и разбиваются. Процесс их столкновения и разрушения и сопровождается соответствующим «звучанием». Расчеты показали, что размеры частиц, обстреливающих кольца, колеблются от нескольких миллиметров до десятков сантиметров.
О том, что кольца Сатурна находятся под постоянным обстрелом метеоритов, ученые предполагали давно. Но никто не думал, что этот метеоритный дождь может иметь «голос».
Дожди и ледяные вулканы спутников Сатурна
К спутникам Сатурна Энцеладу и Титану у астрономов давно особое отношение. И тому немало причин. Дело в том, что, когда «Вояджеры» еще в начале 1980-х годов сделали первые фотографии Энцелада, ученые после их анализа стали предполагать, что на спутнике происходят активные геологические процессы.
Еще больше информации об Энцеладе, уже в нашем столетии, принесла ученым станция «Кассини». На многочисленных фотографиях спутника хорошо заметно, что его поверхность представлена равнинами, странными «морщинами», очень небольшим количеством кратеров, и, самое главное, практически вся она покрыта слоем чистого водяного льда. И именно из-за этого льда Энцелад весь белый, словно укутанный в снежную шубу. И по этой же причине он на 90 % отражает свет.
Энцелад. Фото со станции «Кассини»
Кроме этого Энцелад оказался «владельцем» довольно значительного слоя атмосферы, то есть он составил пару Титану — единственному до этого спутнику в Солнечной системе, тоже имеющему атмосферу. Состоит она на 65 % из водяного пара и на 20 % — из молекулярного водорода. Остальные же 15 % приходятся на углекислый газ, азот, моноокись углерода.
Когда 14 июля 2005 года «Кассини» прошла на высоте всего в 168 километров от поверхности спутника, ей удалось обнаружить еще и гейзеры Энцелада, которые представляли собой выбросы частиц льда и водяного пара из его южной полярной области. Их максимальные концентрации были отмечены над узкими параллельными трещинами, получившими название «тигровой шкуры».
Ученые предполагают, что эти выбросы постоянно подпитывают атмосферу Энцелада соответствующими соединениями. Ведь сам спутник, диаметр которого всего лишь 504 километра, вряд ли в состоянии удержать вокруг себя атмосферу достаточно продолжительное время.
Самый же главный сюрприз, который преподнес Энцелад астрономам, касался его недр: именно там, по мнению специалистов, находится углеводородный «суп», жидкая вода и источник тепла. А это как раз те главные составляющие, которые участвуют в возникновении простейших биологических структур.
В выбросах гейзеров были обнаружены самые разнообразные вещества: продукты разложения воды, азот, оксид углерода, метан, пропан, ацетилен и ряд других соединений. Ученые считают, что эти вещества образуются в результате химических реакций в высокотемпературной среде, которую создает кипящая вода, скрытая на глубине в несколько десятков километров. А в жидком состоянии она находится потому, что ее разогревают радиогенные процессы и приливные явления.
Но если внутри Энцелада есть азот, метан и жидкая вода, которая взаимодействует с горячими породами и металлами, а также имеются условия, благоприятные для синтеза ацетилена и пропана, то скорее всего там проходят многие химические реакции. И вполне вероятно, в ходе этих реакций образуются сложные органические соединения, возможно даже такие, как аминокислоты. А это — кирпичики белков, которые составляют основу жизни.
Что ж, гипотеза и впрямь увлекательная! А вот насколько она реальна — покажет будущее…
Не менее загадочен и другой спутник Сатурна — Титан, являющийся к тому же и самым большим спутником в окружении Сатурна. Его диаметр — более 5100 километров. Это лишь на 50 километров меньше, чем у самого большого спутника в Солнечной системе — Ганимеда.
