6.1K
Космическому аппарату «Cassini» осталось провести на орбите Сатурна всего несколько месяцев, прежде чем он завершит свою миссию в сентябре 2017 года, но еще ничего не закончено, и ветеран-исследователь продолжает достигать новых высот. На этот раз «Cassini» получил снимки газового гиганта в момент солнцестояния. Сатурнианское солнцестояние – то есть самый длинный летний день в северном полушарии и самый короткий день зимы в южном полушарии – происходит примерно каждые 15 земных лет, поскольку планета и ее спутники медленно вращаются вокруг Солнца, причем северное и южное полушария чередуют свои роли в качестве летних и зимних полюсов.
Достижение солнцестояния и наблюдение за сезонными изменениями в системе Сатурна на пути к нему стали основной задачей второй расширенной миссии «Cassini», названной «Солнцестояние».
Космический аппарат прибыл к газовому гиганту в 2004 году для своей четырехлетней основной миссии по изучению Сатурна, его колец и спутников. Первая расширенная миссия «Cassini», продлившаяся с 2008 по 2010 год, была известна как миссия «Равноденствия». Во время этого этапа аппарат наблюдал, как солнечный свет «прорезает» кольца Сатурна, бросая тени, которые выявили новые кольцевые структуры. Успех наблюдений подтолкнул NASA предоставить космическому аппарату дополнительный семилетний тур – миссию «Солнцестояние», начавшуюся в 2010 году.
«Во время миссии мы впервые засвидетельствовали целый сезон на Сатурне. Система гиганта претерпевает драматические переходы от зимы к лету, и благодаря «Cassini» у нас есть возможность наблюдать за этим», – сказала Линда Спилкер, научный сотрудник проекта «Cassini» из Лаборатории реактивного движения NASA.
Сатурн
Во время миссии «Солнцестояние» космический аппарат наблюдал, как гигантская буря вспыхивает и окружает планету. «Cassini» также зафиксировал исчезновение синеватых оттенков на севере, когда там начали формироваться весенние туманности. Помутнения являются одной из причин, по которым особенности атмосферы Сатурна кажутся более сглаженными, чем аналогичные на Юпитере.
Данные миссии показали, как образование дымки Сатурна связано с сезонно изменяющимися температурами и химическим составом верхних слоев атмосферы. Исследователи обнаружили, что некоторые углеводородные соединения, такие как этан, пропан и ацетилен, реагируют быстрее других на изменение количества солнечного света в течение сатурнианского года.
Кольца
После равноденствия Солнце все выше и выше поднималось над северной частью колец. Свет начал проникать глубже в кольца, нагревая их до самых высоких температур, наблюдаемых во время миссии. Солнечные лучи помогают инструментам «Cassini» выявить, как накапливаются частицы, и могут ли те, что похоронены в центре плоскости колец, иметь различный состав и структуру с частицами во внешних слоях.
Изменение угла Сатурна по отношению к Солнцу также означает, что кольца наклонены к Земле под максимальным углом. В этой геометрии радиосигнал аппарата проходит более легко и чисто через самые плотные кольца, обеспечивая еще более качественные данные о кольцевых частицах.
Титан
«Cassini» наблюдал, как на самом большом спутнике Сатурна происходят случайные резкие всплески активности облаков, связанные с изменением сезона. Замеченные в 2004 году метановые облака на южном полюсе Титана лишь в 2010 году появились на экваторе. С тех пор ученые ломают голову, почему потребовалось столько времени, чтобы облачная активность переместилась в северное полушарие, так как модели климата предсказывают, что это должно было случиться несколькими годами ранее.
«Наблюдения за тем, как меняется местоположение облачной активности и как долго эти изменения происходят, дают нам важную информацию об атмосфере Титана, а также его поверхности, так как осадки и ветра меняются в зависимости от сезона», — сказала Элизабет Тертл из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (США).
В 2013 году «Cassini» наблюдал внезапное и быстрое накопление дымки и следов углеводородов на юге, которые ранее фиксировались только на севере Титана. Это указало ученым на сезонный разворот, в котором основная атмосферная циркуляция спутника меняет направление. Она, по-видимому, направляла углеводородные соединения от экватора к южному полюсу, где они были защищены от разрушения солнечным светом, поскольку полюс продвигался в «зимнюю» тень.
Энцелад
Для Энцелада наиболее важным сезонным изменением было наступление темноты на юге. Хотя это означало, что «Cassini» больше не мог получать солнечные снимки геологически активной поверхности, космический аппарат был в состоянии более четко фиксировать тепло, идущее из самого спутника. С погружением южного полюса ледяной луны в тень ученые миссии смогли получать данные о температуре местности, не заботясь о влиянии Солнца. Эти наблюдения помогают исследователям лучше понять глобальный океан, который скрыт под поверхностью Энцелада.
К финальному этапу
В настоящее время «Cassini» находится в заключительной фазе своей долгой миссии. Начиная с 26 апреля 2017 года, космический аппарат совершает серию драматических погружений между планетой и ее ледяными кольцами. Миссия получает новые представления о внутреннем мире гиганта и происхождении колец, а также изображения Сатурна с максимально близкого расстояния. 15 сентября 2017 года миссия завершится заключительным погружением в атмосферу Сатурна.