Найдивовижніші відкриття Voyager: 40 років космічних чудес
40 років тому з Землі вперше були запущені два дослідницьких кораблі місії Voyager, дослідження яких повністю перевернули уявлення людства про нашу рідну Сонячну систему. Виявилося, втім, що найзначніші відкриття сталися не на планетах, а на їх супутниках!
Нестабільна атмосфера Юпітера, що змінюється, похила вісь Урана і Велика темна пляма Нептуна — всього 40 років тому людство і гадки не мало про всі ці дивовижні феномени, які існують буквально «по сусідству» з Землею. Але все змінилося, коли була запущена дослідницька місія Voyager.
Як Voyager перевернув уявлення про космос
Комп’ютерна кольорова мозаїка Voyager 1, яка показує східну (ліву) і західну (праву) півкулі Іо.
Першим був запущений апарат Voyager 2 – він стартував 20 серпня 1977 року. Voyager 1, який був швидшим зондом, покинув Землю 5 вересня 1977 року. Завдяки тисячам унікальних фотографій, які обидва космічні кораблі відправили на рідну планету, астрономи вперше змогли вивчити ті особливості Сонячної системи, які з земних телескопів побачити не вдавалося. Виявилося, що наш Місяць, який довгий час розбурхує уми вчених, є чи не найменш цікавими серед всіх природних супутників!
Завдяки Voyager’ам, людство збагатило свої знання інопланетної геології, і багато відкриттів ввели астрономів в шок і здивування. У холодних областях Сонячної системи виявилися вулкани, які викидають лаву на висоту в сотні кілометрів, а також ознаки великих морів рідких вуглеводнів. Ці небесні тіла повинні були бути мертвими шматками скельної породи, але замість цього супутники виявилися так само важливими та цікавими для сучасної науки, як і їх планети-господарі.
Світ полум’я і сірки
Комп’ютерна модель, що демонструє будову Іо в розрізі
Астроном Лінда Морабіто випадково опинилася на передових рубежах відкриття. Вона прийшла в Лабораторію реактивного руху NASA (JPL) до того, як закінчила бакалаврат, щоб вивчати орбіти супутників Юпітера. Її робота заклала основу для стратегії навігації місії Voyager, і, коли зонди наблизилися до Юпітера, Морабіто працювала навігатором цих космічних кораблів.
У минулому, коли Галілей виявив Іо, Європу, Ганімед та Каллісто, вони були чи не найменшими точками на небі, але вже розбурхували уяву людей того часу про космос і про роль Землі в нашій зоряній системі. Після місії Voyager сталося приблизно те ж саме: Лінда розповідає, що «нова інформація буквально лилася рікою», а тому вона майже не спала в ці дні. Перші фотографії, отримані від зондів, були невеликі та не відрізнялися гарною якістю — але на той момент це був найкращим способом ближче поглянути на далекі планети.
А потім космічні зонди почали вивчати Іо. Розташований, практично, у 800 мільйонах кілометрів від Сонця, цей супутник повинен був являти собою крихітну кульку з каменю і льоду. Замість цього перед вченим постав колосальний шлейф вулкану Локі, висота лавового фонтану якого досягає часом 400 км! Виявилося, що величезна гравітація Юпітера змушують тектонічні структури супутника перебувати в постійному русі, що призводить до сильної вулканічної активності та викидів магми далеко за межі поверхні Іо. Супутник, розмір якої складає всього лише чверть земного, виявився найнебезпечнішим місцем у всій Сонячній системі.
Вуглеводневий світ чудес
Кольорова реконструкція Титана, зшита з фотографій його поверхні, зроблених за допомогою зонда Cassini
Керолайн Порко приєдналася до Voyager в 1983 році після роботи над дисертацією по Сатурну. Зараз вона згадує про те, як велика була різниця в знаннях про цю дивовижну планету до і після польоту Voyager’ов. «Ми навіть не знали, що в кільцях Сатурна є якась структура!»,- зі сміхом говорила вона. Voyager 1 багато працював над Сатурном, особливо над Титаном, використовуючи метод дистанційного зондування, якими вимірювалися фізичні характеристики супутника. Дистанційний сигнал проходив крізь планету, що дозволяло вченим визначити профіль її щільності, складу, тиск і температуру на поверхні.
Спочатку астрономи вважали, що на Титані може бути рідкий азот, але після ряду обчислень прийшли до висновку, що цей супутник занадто холодний. Інша справа — рідкий метан. Voyager не міг розглянути що-небудь за густою атмосферою Титана, а тому обмежився фотографіями помаранчевої димки, за якою можна було лише вгадувати контури тих чи інших геоструктур. Але через 20 років інший космічний апарат, всім відомий Cassini, відправив на Титан зонд Гюйгенса, а сам ще раз провів велике сканування супутника.
Лігєя, море рідких вуглеводнів на Титані
Місія Cassini підтвердила те, що команда Voyager підозрювала ще 40 років тому: на Титані й справді виявилися моря. Не з води, звичайно: це величезні скупчення вуглеводнів, переважно метану та етану. Чи може в цих умовах зародитися життя, нехай і не білкове – питання, яке хвилює вчених до цього часу.
Рідка вода за 1400 мільйонів кілометрів від Сонця
Фотографія Енцелада, зроблена апаратом Voyager 2
Ще один супутник, яка викликала в астрономів NASA непідробний інтерес, став інший супутник Сатурна – Енцелад. Voyager з’ясував точний розмір місяця, який склав 513 км в поперечнику з середнім радіусом у 252 км, так що, якщо є бажання, його можна втопити в Мексиканській затоці. Але що набагато важливіше, саме з експедиції Voyager почалася низка фантастичних відкриттів, пов’язаних з Енцелад, яка триває і сьогодні. Зонд виявив, що всі старі кратери на планеті були стерті. Це здивувало астрономів, тому що якщо планета «мертва» і на ній відсутня геологічна активність, то все кратери та тріщини зберігаються в первозданному вигляді. Наприклад супутники, такі як Каллісто, покриті кратерами як віспинами, тому що верхні шари їх тектонічних структур нерухомі. Енцелад же, всупереч очікуванням, був гладким як перлина.
Кратери, судячи з усього, були стерті кріовулканічними процесами. Чому так? Уявіть, що поверхня Місяця покрита напіврідким, слякотним льодом — досить теплим, щоб підтавати місцями й постійно забезпечувати зміщення крижаних масивів і утворення нових. Такий лід зустрічається в космосі досить рідко. Десять років по тому Cassini вдалося відкрити, що під крижаним панциром Енцелада ховається величезний підземний океан, глибина якого може досягати 100 км!
Сучасна фотографія Енцелада в кольорі
Висновок
Астрономи в усьому світі одержимі ідеєю пошуку життя в інших зоряних системах. Виявилося, втім, що і рідна Сонячна система таїть в собі ще стільки нерозгаданих таємниць, що за ними зовсім необов’язково летіти за багато світлові роки. Можливо, вже в найближчому майбутньому, коли у людства з’явиться можливість більш пильно вивчити поверхню і склад далеких планет і їх супутників, нас чекає ще безліч великих відкриттів. У космосі точно є життя — і це людина.
Що стосується «Вояджер», то вони продовжують робити дивовижні відкриття за межами нашої системи, де щільність космосу виявилася вищою.
