«Радуга» в кольце Сатурна: возле Энцелада заметили необычные светящиеся полосы

В 1966 году у Сатурна обнаружили ранее неизвестное кольцо, которое оказалось необычным: не плоское, как остальные, а представляет собой тор, «бублик», а самое интересное — проходит вдоль орбиты маленькой белоснежной луны Сатурна, Энцелада.

В 1980-1981-х зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2» по очереди пролетели мимо спутника и прислали его первые снимки. Тогда стало ясно, что вокруг газового гиганта обращается примерно 500-километровый обледенелый шар, именно поэтому спутник такой яркий. То, что он покрыт водяным льдом, ясно по спектру отражаемого света.

Уже в те времена возникли подозрения, что Энцелад может оказаться промерзшим не насквозь, то есть под этим льдом возможно существование глобального океана. Ученые предлагали и вероятный источник тепла для поддержания воды в жидком состоянии внутри столь небольшого, холодного небесного тела в такой дали от Солнца, — так называемый приливный разогрев: по мере движения спутника вокруг Сатурна гравитация планеты незаметно чуть деформирует, «разминает» Энцелад, тем самым создает внутри него трение.

Все эти открытия и предположения сложились в единую картину, когда в 2005 году зонд «Кассини» заснял гигантские гейзеры, бьющие из южной полярной области Энцелада. Во-первых, укрепились подозрения насчет подледного океана. Во-вторых, стало ясно, что этот рвущийся из-под поверхности водяной пар и создает вокруг Сатурна своеобразное тороидальное кольцо Е.

Недавно астрономы из Нидерландов, Франции и США добавили еще один любопытный штрих. Они тщательно просмотрели данные, которые «Кассини» передавал во время своих пролетов мимо Энцелада. Оказалось, во время трех встреч с ним зонд зафиксировал необычные оптические эффекты. Особенно отчетливо они проявились при пролете в конце марта 2012 года.

Тогда в нескольких сотнях тысяч километров от Энцелада аппарат запечатлел параллельные друг другу светлые полосы. Они располагались под углом в 16 градусов по отношению к плоскости эклиптики, то есть плоскости вращения планет вокруг Солнца, и 43 градусов к плоскости колец Сатурна. По мере дальнейшего движения зонд и Энцелад приближались друг к другу, и полосы исчезли, но вскоре вместо них возникла более обширная светлая область. Об этом исследователи рассказали в недавней статье, доступной на сервере препринтов arXiv.

Астрономы считают, что эти явления вызывает эффект дифракции света: когда он проходит через образованное извержениями Энцелада кольцо Е, то встречает там бесчисленное множество препятствий в виде частиц льда. Получается созданная природой дифракционная решетка. Световые волны огибают препятствия, проходят между частицами, встречаются и накладываются друг на друга — возникает интерференция.

Ученые обратили внимание на интересные подробности: судя по спектру этих ярких полос, их порождает прохождение света среди более крупных частиц, чем наблюдают в кольце Е. Рассматривают версии, что они менее подвержены раздроблению под действием космической радиации и из-за столкновений или даже соединяются друг с другом.

Вдобавок «радуга» указывает на присутствие среди льда частиц замерзшего углекислого газа, а они тоже в кольце Е не прослеживаются и вообще в космосе долго не сохраняются. Все это позволяет предположить, что явление вызвало совсем недавно выброшенное Энцеладом вещество, и оно, вероятно, образовало в кольце Е отдельную сильно наклоненную структуру.