САТУРН. Кольца. Титан, Япет и пр.

[АниКей]

Pro Космос

🔮 Загадки крупнейшего спутника Сатурна

На расстоянии более миллиарда километров от Земли скрывается удивительный мир — Титан. Долгое время его поверхность оставалась недоступной для человечества, пока не были разработаны методы проникновения сквозь плотную атмосферу.

▶️ Какие аппараты изучали Титан, из чего состоит спутник и что он скрывает, объяснил эксперт Pro Космоса Игорь Афанасьев.
👍99❤19🤔5👏1
6.1K views

[АниКей]

ЗапускиНа орбитеПроектыНаукаТехнологии


Наука
Чем Титан похож на Землю и пригоден ли он для жизни: загадки крупнейшего спутника Сатурна
6 ноября 2025 года, 17:00
Игорь Афанасьев
Титан — это одно из самых загадочных небесных тел в Солнечной системе. Будучи самой большой луной Сатурна и вторым по величине спутником в нашей системе, Титан удивительно похож на Землю. Космические данные указали, что на его поверхности, возможно, существует жидкость. Какие аппараты изучали Титан, из чего он состоит и какие загадки скрывает, объяснил эксперт Pro Космоса Игорь Афанасьев.
Содержание
1Как начинали исследовать Титан2Чем Титан похож на Землю3Первый спуск в атмосферу Титана4Жидкость на Титане5Криовулканизм на Титане6Есть ли на Титане жизнь

Спойлер

Титан — это мир, чудным образом похожий на наш. Плотная атмосфера и жидкие озера — что-то странно знакомое, но одновременно чуждое и непостижимое.
Этот спутник Сатурна официально открыл в 1655 году голландский астроном Христиан Гюйгенс. Название указывает на его внушительные размеры: Титан немного больше Меркурия и на 50% крупнее нашей Луны. Из-за огромного удаления от Земли его поверхность оставалась загадкой для человечества, пока не были разработаны методы проникновения сквозь плотную атмосферу и не раскрыта его истинная природа.
Как начинали исследовать Титан
Первое близкое знакомство с Титаном состоялось в сентябре 1979 года, когда к нему прибыл космический аппарат Pioneer-11, предназначенный для исследования Сатурна и его спутников. Ученые с нетерпением ждали первых снимков поверхности небесного тела.
Разведчик внешних планет: как Pioneer-11 потерялся в космосе
Однако зонд смог зафиксировать лишь непроницаемые оранжевые облака, окутывающие спутник. Тем не менее аппарат сумел исследовать состав атмосферы и обнаружил нечто удивительное. Газовая оболочка, окутывающая планету, оказалась богата азотом, чем напомнила земную атмосферу.
Еще одно важное открытие состояло в том, что ученые обнаружили на Титане углеводороды — вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода и водорода.
Атмосфера Титана оказалась плотной, на 95–97% состоящей из азота, а на 2–4% — из метана. Почему наличие метана (который часто называют «природным газом») так важно для ученых? Потому что углеродные структуры, составляющие метан, являются также основой для жизни. Важные молекулы, такие как ДНК и белки, построены на углеводородной базе. А углеводороды — это еще более привычное нам понятие: большинство из нас ежедневно сталкиваются с ними, используя в качестве топлива автомобилей или газовых плит.
Звучит захватывающе. Если бы на Титане нашли кислород, это породило бы гораздо больше ответов на задаваемые вопросы: у нас были бы не просто «строительные блоки жизни», но и способ поддерживать эту жизнь. Кстати, кислород на Титане тоже нашли. Его не так много, и чтобы добыть его, нужно копать глубже.

Близкий пролет зонда позволил оценить гравитацию этого спутника Сатурна. Оказалось, что сила тяжести на нем значительно меньше, чем ожидалось. Хотя Титан гораздо крупнее нашего ночного светила, гравитация на нем слабее. Это указывает на то, что эта луна не очень плотная, и открывает интересные перспективы. Благодаря плотной атмосфере и слабой гравитации Бэтмен (точнее, человек в костюме летучей мыши с перепонкой, соединяющей руки и ноги) смог бы спрыгнуть со скалы и буквально лететь, как птица!
Чем Титан похож на Землю
В самом конце 1970-х NASA обнаружило, что во внешней части Солнечной системы скрывается мир, многие составные части которого очень похожи на земные. Ученые поняли: под облаками Титана можно ждать открытий, которые перевернут наши представления о жизни и Вселенной. И это было одновременно близко и далеко. Оставалось лишь подождать, пока технологии догонят их мечты.
И вот, спустя 25 лет после Pioneer-11, Сатурна достиг космический аппарат Cassini, созданный совместными усилиями NASA, Европейского и Итальянского космических агентств. Новый зонд был оснащен датчиками, способными видеть сквозь атмосферу Сатурна и его спутника Титана.
За свою 13-летнюю миссию аппарат 127 раз пролетел мимо Титана, исследуя его поверхность через дымку. Результаты этих исследований поражают воображение. Титан — единственный спутник в Солнечной системе с плотной атмосферой. Последняя у поверхности оказалась выше, чем земная, но быстро убывала с увеличением высоты. При этом ее неоднородность варьировалась в зависимости от высоты.
Показатели поверхностной плотности атмосферы Титана различаются в зависимости от источника:

• По данным аппарата Pioneer-11 — 1,88 г/м³;
• По данным аппарата Cassini — 5,43 кг/м³.

В результате атмосфера Титана оказывается в 4,3 раза плотнее земной!
Исследователи предположили, что различия в данных могут быть связаны с разными методами измерений, а также с сезонными изменениями в верхних слоях атмосферы.
По их мнению, основные факторы, влияющие на плотность атмосферы Титана, включают:

• Высокое поверхностное давление;
• Низкую гравитацию, способствующую большой протяженности газовой оболочки;
• Состав атмосферы, включающий азот, метан и органические молекулы, создающие плотную дымку.

Эти условия фактически приводят к обратному парниковому эффекту, блокируя даже минимальный приток тепла к планете. В результате, по мере приближения к поверхности, метан в атмосфере становится все холоднее, пока не конденсируется и не выпадает в виде осадков на ледяную поверхность, твердую, как гранит. Средняя температура «суши» Титана составляет -179° С, а температура замерзания метана -182° С.
Таким образом, на этом спутнике Сатурна есть все условия для полного гидрологического цикла. Но здесь испаряется и конденсируется не вода, а метан — перспективное ракетное горючее. По поверхности Титана текут содержащие метан реки, озера и моря. Это единственный мир в Солнечной системе (помимо Земли) с жидкой субстанцией на поверхности.
1 / 9




NASAСтанция Cassini - Huygens в полете













Первый спуск в атмосферу Титана
Создатели Cassini проявили мудрость. Они понимали, что Титан раскроет перед нами что-то невероятное. Поэтому ЕКА включило в миссию атмосферный зонд-посадочный модуль Huygens. Он был назван в честь голландского астронома, который первым открыл спутник, и предназначался для парашютного спуска к поверхности Титана и видеосъемки всего, что встретит по пути.
Huygens мог совершить посадку на самых разных участках рельефа — от горных вершин по поверхности океана. 14 января 2005 года он вошел в атмосферу. По данным Cassini, местом посадки должно было стать побережье небольшого озера.
Батарея обеспечивала три часа работы, из которых два с половиной зонд медленно спускался на парашюте. Наконец, он прорвался сквозь облака.
Камеры зонда зафиксировали сложный рельеф с признаками действия жидкости. В туманной атмосфере и на ландшафте с оранжевыми и коричневыми оттенками видны «каналы», береговая линия и темные «моря» со светлыми «возвышенностями».
На экранах можно было наблюдать темную долину между яркими горными хребтами. Вблизи видны полосы шириной в сотни метров и длиной в несколько километров, образовавшиеся из основных металлов дождей, стекающих в долины. Также стали заметны русла рек и резкий контраст между светлыми и темными участками — «береговая линия».
По мере приближения поверхность превратилась в сухую равнину, напоминающую дно озера, с ледяной галькой на песчаной, богатой органикой поверхности. Она была сухой, но на снимках отчётливо виднелись следы ранее текущей жидкости: «дренажные каналы» и участки, выглядевшие влажными. Датчики зонда также зафиксировали резкий рост содержания метана после посадки, подтверждая, что грунт оставался насыщенным жидкостью.
Кроме того, на борту зонда был установлен сонар, который за счет измерения параметров распространения звука давал информацию о составе атмосферы и ее температуре.
Когда Huygens коснулся поверхности, он оставил вмятину глубиной 12 см. Аппарат дрогнул и проехал около 30–40 см по грунту, покачиваясь, прежде чем остановиться. Когда камера начала снимать, самым удивительным было не то, насколько чужим казался мир, а то, насколько знакомым он выглядел. Если убрать оранжевый оттенок, пейзаж напоминал дно любой реки на Земле. Мы увидели крупные округлые камни, отполированные водой, окруженные мелкими камешками, похожими на песчаник. Но это были не камни.
Это льдинки, застывшие каплями. Горы тоже состоят изо льда. Вода — это кислород и водород, но даже в замороженном виде она не пригодна для жизни. Поверхность вокруг посадочного зонда, по мнению ученых, покрыта углеводородным материалом, напоминающим снег. У него тонкая хрустящая корочка сверху и мягкая текстура снизу.
Жидкость на Титане
Когда камера «Гюйгенса» фиксирует инопланетный ландшафт, видны волны в воздухе. Это тепло от зонда вызывает испарение на поверхности. Видно, как мимо объектива стекает капля метановой росы. Камера фиксирует солнце. Оно в десять раз меньше, чем с Земли. На Титане полдень, но свет такой же яркий, как после захода солнца в сумерках.
Huygens совершил потрясающее открытие, но загадка жидкого метана так и осталась нерешенной.
Казалось, он приземлился в подходящем месте, на дне реки, вот только не в то время. Куда же подевалась жидкость? Одним из любопытных открытий стал метановый цикл. Всем знаком круговорот воды на Земле: жидкость испаряется с поверхности, поднимается в небо, конденсируется в облака и, когда в них скапливается много водяного пара, выпадает дождем.
На Земле дожди идут часто, потому что испарению способствует много солнечной энергии. Но на Титане, где солнечного света мало, жидкий метан испаряется очень медленно. Когда он все же переходит в газообразное состояние, весь метан сохраняется в плотном слое атмосферы. Здесь может удерживаться огромное количество конденсата, прежде чем что-то начнет падать.
Результатом этого были бы длительные периоды метановой «засухи», сменяющиеся периодами проливных дождей, которые вызвали бы внезапные изменения рельефа. Но, к сожалению, Huygens побывал на Титане в то время, когда дождей не было....
Посадочный зонд уснул, но Cassini продолжал исследовать Титан, периодически пролетая мимо него. Оказалось, что сухой сезон на Титане ограничен северным полюсом. Космический аппарат заметил яркие отражения солнечного света на поверхности озер.
Титан стал домом для первого озера из углеводородов. Оно находится в южном полушарии, недалеко от южного полюса. Его назвали озером Онтарио (Ontario Lacus) в честь своего земного тезки. Несмотря на разницу в размерах (примерно на 20%, меньше, чем земное Онтарио), оно занимает около 15 тысяч квадратных километров. Глубина титанического Онтарио невелика — от 40 сантиметров до трех метров, но само озеро довольно большое.
Это удивительное место отличается невероятным спокойствием. Волны здесь едва достигают три миллиметров в высоту, и поверхность озера кажется идеально гладкой, как стекло. Почему так происходит, остается загадкой. Ведь на Титане давление воздуха выше, а гравитация слабее, чем на Земле. Кажется, что волны на Титане должны быть выше. К тому же, на Земле озеро Онтарио славится своим неспокойным нравом.
На северном полюсе Титана расположено огромное море Кракена (Kraken Mare). Оно настолько велико, что его можно назвать океаном. Площадь этого моря — 400 тысяч квадратных километров, что чуть меньше площади Черного моря на Земле. Оно настолько большое, что испытывает приливы и отливы под влиянием гравитации Сатурна. Тяготение центральной планеты поднимает и опускает жидкий метан на высоту до одного метра. Несмотря на внушительные размеры, море Кракена относительно мелководное, его средняя глубина — около 300 метров. Для сравнения, Черное море достигает глубины более 2000 метров.
1 / 9




NASA/JPL/Space Science Institute.Шестнадцать крупнейших спутников Сатурна в одном масштабе













Криовулканизм на Титане
Озера и океаны из метана — не единственный активный процесс на Титане. Здесь также есть вулканы.
На поверхности Титана нет камней, только лед, похожий на гальку. Поэтому вулканы извергаются не магмой, а смесью воды с углеводородами. Но как вода может быть жидкой в таком холоде? Оказывается, смешиваясь с аммиаком, она действует как антифриз. Аммиак — это не только чистящее средство с неприятным запахом, но и распространенное вещество, появившееся еще на стадии формирования Солнечной системы.
Аммиак — это соединение азота и водорода, двух самых распространенных элементов во Вселенной. Это вещество сыграло важную роль в формировании планет и лун.
На Титане аммиак испарился бы, образовав богатую азотом атмосферу. Под поверхностью он соединился бы с водяным льдом, расплавив его и создав различные жидкие формы. Если представить поперечный разрез Титана, можно увидеть твердую корку замороженного льда.
Под слоем частично замерзшей снежной массы, время от времени извергаемой лунными вулканами, находится толстый слой жидкой воды. Она покрывает каменистое ядро спутника. Остаточного тепла, приливной энергии Сатурна и примеси аммиака достаточно для поддержания подземного океана в жидком состоянии.
Таким образом, на этой удаленной от Земли луне есть вода и углеводороды. Их соединение дает топливо для жизни. Благодаря активному вулканическому процессу эти элементы могут встретиться как над, так и под замерзшей поверхностью. 
Есть ли на Титане жизнь
Наверное, утверждать, что на Титане живут инопланетяне, преждевременно. Но есть вероятность появления примитивных бактерий, соответствующих минимальным критериям жизни.
В поисках второй Земли: как найти пригодные для жизни экзопланеты
Поэтому NASA сейчас вкладывает огромные средства в миссию Dragonfly («Стрекоза»). Этот проект предполагает посадку на этот спутник винтокрылого аппарата, который будет искать пребиотическую химию и признаки жизнепригодности в разных областях Титана.
Беспилотный вертолет с радиоизотопным двигателем планируют запустить в 2028 году. Он прибудет на Титан в 2030-м. Это будет сложная миссия, но для NASA это единственный способ раскрыть тайны спутника Сатурна. С его помощью предполагается узнать, из чего состоит поверхность, похожая на снег. И если на ней есть признаки жизни, Dragonfly станет нашим лучшим шансом их обнаружить.

[свернуть]

Ранее на Титане нашли странное соединение метана и цианида водорода. Как оно нарушает законы химии, рассказывали здесь.
А все о Сатурне — из чего он состоит, сколько до него лететь и какие у него есть спутники — собрали в этом материале.

[АниКей]

ЗапускиНа орбитеПроектыНаукаТехнологии


Наука
Все о Сатурне: из чего состоит, сколько лететь и другие факты о «Властелине колец»
3 сентября 2025 года, 13:59
Рита Титянечко
Известный величественными кольцами Сатурн скрывает множество загадок. Несмотря на свой колоссальный размер, это наименее плотная планета Солнечной системы. Однако главный интерес для ученых представляют ее ледяные спутники, под поверхностью которых могут скрываться целые океаны жидкой воды. Рассказываем все, что нужно знать о газовом гиганте: как он устроен, что происходит в его атмосфере и есть ли шанс найти жизнь на его «компаньонах» — Титане и Энцеладе.
Содержание
1Особенности планеты Сатурн2Как выглядит Сатурн 3Из чего состоит Сатурн 4Спутники Сатурна 5Кольца Сатурна 6Сколько лететь до Сатурна 7Исследования Сатурна 8Интересные факты о Сатурне9Частые вопросы

Спойлер

Сатурн по праву считается одной из самых узнаваемых и красивых планет Солнечной системы — и все благодаря его удивительным кольцам. За эту уникальную особенность Сатурн даже прозвали «Властелином колец» космического мира. Исследования планеты начались еще в давние времена, поскольку ее легко можно увидеть невооруженным глазом с Земли. И даже по прошествии стольких веков Сатурн продолжает будоражить умы ученых и любителей космоса.
Особенности планеты Сатурн
Сатурн — это газовый гигант, шестая планета по расстоянию от Солнца, вторая по размерам и массе в Солнечной системе (после Юпитера). Масса Сатурна в 95,2 раза превышает земную, а экваториальный диаметр в 9,4 раза шире, чем у нашей планеты.
Сатурн занимает почти 60% объема Юпитера, но имеет лишь около трети его массы. Несмотря на огромные размеры, Сатурн — наименее плотная планета в Солнечной системе. Его средняя плотность меньше, чем у воды, и составляет 1/8 от земной плотности. 

PixabayМагнитное поле Сатурна вызывает полярные сияния
Основные характеристики Сатурна: 

• Возраст: 4,5 млрд лет
• Масса: 5,6834×10^26 кг
• Диаметр (экваториальный): 120 536 км
• Атмосфера: водород (96%), гелий (3%), другие газы (1%)
• Средняя температура поверхности: от −185 °C до −122 °C
• Среднее расстояние от Солнца: 1 434 км
• Один день: 10,7 земного часа
• Один год: 10 759 земных дней (29,4 земного года)
• Число естественных спутников: 274

Сколько лет Сатурну
Сатурн, как и другие газовые гиганты, сформировался около 4,5 млрд лет назад из протопланетного диска, окружавшего молодое Солнце. Существуют две основные теории его формирования. Первая гипотеза основана на сходстве в химическом составе Сатурна и Солнца (преобладание водорода и низкая плотность). Согласно ей, оба небесных тела сформировались из одного газопылевого облака на ранних этапах эволюции Солнечной системы: массивные сгустки вещества в протопланетном диске постепенно уплотнялись, образуя и звезду, и планеты-гиганты. Однако эта теория не учитывает различий в составе между Сатурном и Солнцем. 
Вторая гипотеза предполагает двухэтапное образование Сатурна. Согласно ей, около 200 млн лет назад сформировалось твердое ядро, а часть легких газов при этом рассеялась из зоны Юпитера и Сатурна, что привело к отличиям их состава от солнечного. Затем, как только протопланета достигла массы вдвое больше земной, началась быстрая аккреция водорода и гелия из окружающего облака. В этот период внешние слои Сатурна разогревались примерно до 2000 °C.

Donna Cox (AVL NCSA/University of Illinois)Предположительно, плотные области газа образуют обширные рукава, окружающие протозвезду
Как выглядит Сатурн 
Сатурн известен своей системой колец, которая делает его одним из самых узнаваемых объектов в Солнечной системе. Цвет планеты — бледно-желтый из-за кристаллов аммиака в верхних слоях атмосферы. Иногда на нем видны полосы, похожие на юпитерианские, но менее контрастные. 
Форма Сатурна не является идеально сферической — он скорее напоминает эллипсоид. Из-за его быстрого вращения экваториальный диаметр больше полярного. Полярный диаметр Сатурна составляет около 108 728 км, в то время как экваториальный — 120 536 км. Поэтому Сатурн считается самой «сплюснутой» планетой в Солнечной системе. 
Сатурн можно увидеть с Земли невооруженным глазом — он выглядит как яркая точка или звезда. В бинокль будет видна его овальная форма, а разглядеть кольца можно только с помощью телескопа. Лучшее время для наблюдений — период противостояния (раз в 378 дней), когда планета находится ближе всего к Земле, а значит, кажется ярче и крупнее. Найти его проще всего с помощью астрономических приложений для смартфонов на iOS и Android (например, Star Walk, SkyView, Star Chart и другие), которые в реальном времени показывают положение планеты на небе. 
Из чего состоит Сатурн 
Сатурн, классифицируемый как газовый гигант, обладает сложной и многослойной внутренней структурой, которая радикально отличается от строения планет земной группы. Его основными компонентами являются водород и гелий, однако по мере погружения вглубь планеты эти вещества претерпевают экстремальные изменения под колоссальным давлением, создавая различные слои.
Строение Сатурна 
Внешняя атмосфера простирается на 1000 км и состоит преимущественно из молекулярного водорода (около 96%) и гелия (3%), с примесями метана, аммиака, фосфина, этана и других соединений. Здесь наблюдаются мощные атмосферные течения, формирующие характерные полосы облаков, а также устойчивые вихревые образования, подобные знаменитому Большому белому пятну, которое появляется на Сатурне примерно раз в 30 лет. 
По мере погружения вглубь планеты давление и температура постепенно возрастают, вызывая изменение агрегатного состояния водорода. На глубине около 30 000 км он, под действием колоссального давления (до 3 млн атмосфер), переходит в металлическое состояние, приобретая свойства жидкого металла с высокой электропроводностью. Именно этот слой играет ключевую роль в формировании мощного магнитного поля Сатурна, которое примерно в 578 раз сильнее земного. Между слоем металлического водорода и ядром существует «переходная» зона, где температура достигает 11000–12000°C, а давление продолжает стремительно расти. 
В «сердце» Сатурна — ядро, которое представляет собой чрезвычайно плотную и компактную смесь скальных пород (силикатов), металлов (преимущественно железа и никеля) и летучих веществ (таких как вода, метан и аммиак), находящихся под давлением в миллионы атмосфер и разогретых до температур около 11700 °C. Согласно исследованию 2004 года, масса ядра планеты составляет 9-22 масс Земли (40% радиуса), диаметр — около 25000 км. Однако в 2021 году на основе данных зонда «Кассини» исследователи оценили общую массу ядра в 55,1 массы Земли (60% радиуса гиганта). 
Поверхность Сатурна
У Сатурна нет твердой поверхности в привычном понимании — он состоит из газа. Если бы космический аппарат попытался «совершить посадку» на Сатурн, он бы просто погружался все глубже в плотные слои атмосферы, пока не был раздавлен колоссальным давлением. 
Теоретически, если представить сверхпрочный корабль, способный выдержать экстремальные условия, он мог бы опускаться в верхних слоях атмосферы, но никакой твердой опоры для посадки на Сатурне нет. Даже если опуститься достаточно глубоко, где газ переходит в жидкую форму, гравитация и давление в сотни раз выше земного будут препятствовать любому передвижению. 
Спутники Сатурна 
Согласно данным NASA, у Сатурна насчитывается 274 подтвержденных естественных спутников. Это в разы больше, чем у любой другой планеты Солнечной системы. Если ранее их насчитывалось 146, то в марте 2025 года их число увеличилось на 128 — почти вдвое.

NASA/ESA/ASIВ 2004 году межпланетная станция «Кассини» сфотографировала спутник Феб с расстояния всего в 2000 километров
Самый большой спутник Сатурна — Титан — по размерам превышает Меркурий, а самый маленький и ближайший к планете — Мимас — достигает всего 396 км в диаметре. Однако самым интересным считается небольшой спутник Энцелад: по мнению ученых, под его ледяной поверхностью скрывается океан с жидкой водой, а значит, на нем потенциально может существовать жизнь. 
Титан 
Титан — самый крупный спутник Сатурна, второй по величине в Солнечной системе (после Ганимеда Юпитера) и единственный с плотной атмосферой. Он представляет собой ледяной шар, поверхность которого полностью скрыта золотистой атмосферной дымкой. Это единственное небесное тело, кроме Земли, на поверхности которого подтверждено наличие жидкости. 
Диаметр Титана составляет 5152 км — больше, чем у Меркурия. Он находится примерно в 1,2 млн км от Сатурна. Чтобы сделать вокруг него полный оборот, спутнику потребуется 15 дней и 22 часа. 

NASA / ESA / ASIЗонд «Гюйгенс», снявший атмосферу Титана, был назван в честь голландского астронома XVII века. Христиан Гюйгенс первым в истории европейской науки обнаружил Титан
Атмосфера Титана состоит преимущественно из азота (около 95%) с примесью метана и аргона. Именно метан играет ключевую роль в сложных климатических циклах спутника, формируя облака, выпадая в виде дождей, а также образуя реки и озера из жидких углеводородов. 
Исследования космического аппарата «Кассини» показали, что в недрах Титана может скрываться подземный океан жидкой воды (вероятно, смешанной с солями и аммиаком). Зонд Европейского космического агентства (ЕКА) «Гюйгенс» во время своего спуска на поверхность в 2005 году также зафиксировал радиосигналы, которые убедительно свидетельствовали о наличии океана на глубине около 55-80 км под слоем льда. 
Если на Титане действительно существует вода, то потенциально в ней может быть та или иная форма жизни, даже если она будет отличаться от земной. Кроме того, следы живых организмов потенциально могут быть в реках, озерах и морях Титана, состоящих из жидкого метана и этана. 
Энцелад 
Энцелад — шестой по размеру спутник Сатурна, диаметр которого — около 504 км. Это небольшое небесное тело, покрытое льдом и криовулканическими гейзерами, выбрасывающими на огромную высоту водяной пар и частицы льда. Благодаря своей «кристальной» оболочке поверхность Энцелада считается самой светлой и отражательной в Солнечной системе. 

Karl Kofoed/NASA«Кассини» обнаружил под корой Энцелада сплошной океан жидкой воды и углеводороды. Поэтому спутник Сатурна самый перспективный в Солнечной системе для поиска внеземной жизни
Температура на поверхности очень низкая — достигает –201°C. Однако гравитация планеты растягивает и сжимает недра Энцелада, разогревая их и поддерживая в жидком состоянии глобальный подповерхностный океан соленой воды, скрытый под толщей льда. Анализ состава выбросов, проведенный аппаратом «Кассини», показал наличие в них не только солей и водорода, но и кремниевых наночастиц, что может указывать на активные гидротермальные процессы на дне океана. 
Энцелад обладает всеми ключевыми ингредиентами для существования жизни в том виде, в каком мы ее знаем: жидкая вода, источник энергии (приливный нагрев от взаимодействия с Сатурном и гидротермальная активность) и сложные органические соединения, обнаруженные в шлейфах. Поэтому ученые рассматривают Энцелад, как и Титан, в качестве возможного кандидата для поиска внеземных микроорганизмов. 
Мимас 
Мимас — двадцатый по величине спутник в Солнечной системе с диаметром около 396 км, один из самых маленьких спутников Сатурна, а также самое мелкое из известных небесных тел с округлой формой из-за собственной гравитации. 
Из-за внешнего вида Мимас часто сравнивают со «Звездой Смерти» — боевой космической станцией из «Звездных войн». Большая часть поверхности Мимаса усеяна ударными кратерами, самый известный из которых — Гершель, названный в честь первооткрывателя спутника. Диаметр этого кратера достигает 130 км — почти треть диаметра самого небесного тела. Глубина кратера — около 10 км. Удар, породивший эту структуру, был колоссальным и едва не расколол спутник на части. 

REUTERSУченые говорят, что внутри Мимаса есть тепло и «что-то происходит»
Низкая плотность Мимаса указывает на то, что он состоит в основном из водяного льда с небольшим количеством горных пород. Исследователи также предполагают, что подо льдом на его поверхности может скрываться жидкий океан. По оценкам, он мог сформироваться за последние 25 млн лет, а возможно, даже за последние 2-3 млн лет. Важным фактором в его образовании ученые называют разогрев приливными силами Сатурна. Однако, чтобы доказать существование жидкости в недрах спутника, необходимы непосредственные наблюдения с помощью орбитальных зондов. 
Кольца Сатурна 
Кольцевая система Сатурна — одно из самых впечатляющих и элегантных образований в нашей Солнечной системе. При наблюдении с Земли эти структуры кажутся едиными и сплошными, однако на самом деле это оптическая иллюзия: вокруг планеты с огромной скоростью вращаются триллионы отдельных частиц. Они варьируются в размерах от мельчайших пылинок до обломков размером с гору, достигающих нескольких метров. 
Кольца расположены на расстоянии 50 тыс. км от условной границы в атмосфере планеты (с давлением около 1 атм) и простираются на расстояние  до 282000 км в ширину. При этом сами они тонкие — средняя толщина составляет всего около 10 м. Структура колец неоднородна, но они расположены относительно близко друг к другу, за исключением самого большого промежутка шириной 4700 км (так называемая Щель Кассини). 
1 / 3




Cassini Imaging Team, EPA, NASAКольца также есть у Юпитера и Нептуна, а физики полагают, что через 20–40 млн лет они появятся у Марса







Основной компонент, составляющий более 99% массы колец — водяной лед. Это объясняет их высокую отражательную способность: они ослепительно яркие и хорошо видны даже в небольшой телескоп. Примеси, такие как силикатная пыль и органические соединения, присутствуют в небольших количествах, образуя затемненные области и придавая некоторым участкам колец характерный красноватый или коричневатый оттенок. 
Данные аппарата «Кассини» указывают на относительно молодой возраст колец — от 10 до 100 млн лет. В то же время в 2024 году исследователи предположили, что они могут быть немного старше и сформироваться от 400 до 100 млн лет назад. 
Происхождение колец Сатурна также остается предметом активных научных дискуссий. Согласно основной гипотезе, они представляют собой остатки древнего ледяного спутника или кометы, которая была разорвана приливными силами Сатурна при слишком близком сближении с планетой. Альтернативная теория предполагает, что кольца состоят из материала, который остался после формирования самой планеты и так и не превратился в единое небесное тело. 
Сколько лететь до Сатурна 
Расстояние до Сатурна — непостоянная величина, которая радикально меняется в зависимости от взаимного положения Земли и газового гиганта на их орбитах вокруг Солнца. Среднее расстояние от Сатурна до Солнца составляет около 1,43 млрд км, или 9,58 астрономической единицы (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца).
В точке максимального сближения (оппозиции), когда Земля и Сатурн находятся по одну сторону от Солнца, расстояние между ними может сокращаться примерно до 1,2 млрд км. В противоположной конфигурации, когда планеты разделены светилом, оно может достигать 1,67 млрд км и более.
Как гравитация Сатурна меняет орбиту Земли
Время, необходимое для преодоления такого колоссального пути, напрямую зависит от траектории полета и возможностей космического аппарата. Прямой перелет по потребовал бы колоссальных затрат энергии на преодоление гравитации Солнца и разгон, поэтому на практике используется иной подход — так называемые гравитационные маневры. Это сложные траектории, предполагающие пролет близ других небесных тел для дополнительного ускорения без затрат топлива. Однако у такого метода есть и минусы — он значительно увеличивает время в пути.
Аппараты, которые ранее достигали Сатурна, наглядно показывают разницу во времени полета. Например, первый аппарат, достигший Сатурна в 1979 году — американский «Пионер-11» — потратил на путешествие около 6,5 года. «Вояджер-1» добрался до цели за три года и два месяца в 1980 году, «Вояджер-2» — за четыре года. «Кассини» провел в пути шесть лет и девять месяцев, поскольку его сложный маршрут включал два гравитационных маневра у Венеры, один — у Земли и один — у Юпитера для набора необходимой скорости.
Исследования Сатурна 
Сатурн был известен начиная с древних времен, поскольку его можно увидеть невооруженным глазом с Земли. Однако научное изучение Сатурна началось в эпоху первых телескопических наблюдений. В XVII веке Галилео Галилей первым увидел необычную форму планеты, но не смог распознать кольца, предположив, что вокруг небесного тела вращается два спутника. 
Правильную интерпретацию дал Христиан Гюйгенс в 1655 году, предположивший наличие у планеты тонкого плоского кольца, а также открывший крупнейший спутник Титан. Последующие века астрономы, включая Джованни Кассини, открывшего щель в кольцах и несколько других спутников Сатурна, вели кропотливую наземную работу, постепенно раскрывая основные сведения о газовом гиганте. 
Настоящий прорыв в исследованиях произошел с наступлением космической эры. Первые снимки Сатурна с относительно близкого расстояния получил зонд «Пионер-11», который провел первые прямые измерения магнитосферы планеты. Но настоящую революцию произвели два аппарата «Вояджер», впервые показав сложную структуру колец, обнаружив новые спутники и передав детальные изображения атмосферы планеты и ее «компаньонов». 
Главным аппаратом, целенаправленно изучавшим Сатурн, стал международный зонд «Кассини-Гюйгенс», работавший с 2004 по 2017 год. За 13 лет он совершил 293 оборота вокруг Сатурна, детально запечатлел его кольца и открыл гейзеры на Энцеладе. Всего зонд передал на Землю 453048 снимков. Спускаемый аппарат «Гюйгенс» совершил историческую посадку на Титан, впервые передав данные и изображения с поверхности небесного тела во внешней Солнечной системе. 
Сейчас активных аппаратов, непосредственно работающих у Сатурна, нет. «Вояджеры», которые, в отличие «Кассини-Гюйгенс», продолжают свою миссию (вот уже более 47 лет), давно вышли в межзвездное пространство. Изучение системы продолжается с помощью наземных и космических обсерваторий, таких как телескоп «Джеймс Уэбб», который проводит наблюдения за атмосферной динамикой Сатурна и его спутников. 
Как Сатурн изучают в России
Сегодня у России нет отдельных действующих или утвержденных аппаратов для прямых исследований Сатурна. Российские ученые участвуют в обработке и анализе данных, полученных международными зондами, и ведут теоретические исследования, включающие моделирование.
Например, в феврале 2025 года сообщалось, что исследователи из Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) изучили характеристики спутника планеты Сатурн Гипериона, составив цифровую модель рельефа небесного тела на основе изображений, полученных аппаратом «Кассини».

Николай ВдовинКольца Сатурна не всегда видны с Земли — иногда они встают ребром по отношению к нашей планете
Какие аппараты планируют запустить к Сатурну
Пока неизвестно о конкретных зондах, которые будут изучать непосредственно Сатурн. Ученые скорее заинтересованы в исследовании его потенциально обитаемых спутников. Так, NASA планирует в 2028 году отправить на поверхность Титана беспилотный винтокрылый аппарат Dragonfly. Его основной целью станет исследование химических процессов и поиск признаков жизни в различных областях небесного тела.
На какой ракете запустят Dragonfly к Титану
Американское агентство также рассматривает вариант отправки к Энцеладу орбитального аппарата Enceladus Orbilander. Согласно предложенному плану, он может провести возле спутника 1,5 года, собирая образцы жидкости из его гигантских водяных гейзеров, которые простираются на сотни километров вверх. После этого он может совершить посадку на поверхность и проводить там исследования в течение следующих двух лет. Запуск зонда могут провести в 2030-х годах, однако проект пока находится на стадии рассмотрения и конкретных планов по его реализации нет.
Интересные факты о Сатурне

• Сатурн — самая далекая планета, которую можно увидеть невооруженным глазом с Земли. Чтобы рассмотреть больше — можно взять бинокль или телескоп.
• Вокруг северного полюса Сатурна есть загадочная область в форме шестиугольника. Предположительно, это гигантский атмосферный вихрь, который остается в одном положении, вращаясь вокруг центра против часовой стрелки.
• Сатурн горячий внутри, но холодный снаружи. Температура его ядра составляет около 11 700°C, в то время как средняя температура в самом верхнем слое атмосферы планеты составляет -173°C.
• Кольца Сатурна видны не всегда, потому что ось планеты наклонена. Гигантские структуры скрываются из вида раз в 14–15 лет, поскольку небесное тело поворачивается к Земле «ребром».
• На Сатурне дуют сильные ветра. Их скорость, по данным космических аппаратов «Вояджер», может достигать 500 м/с. В основном они направлены в восточную сторону и ослабевают при удалении от экватора
• Сатурн упоминается в древнейших летописях ассирийцев, которые относят к 700 году до н.э. Они называли планету «Звездой Ниниба».
• Магнитное поле Сатурна почти идеально симметрично относительно его оси вращения.

Частые вопросы
Есть ли жизнь на Сатурне?
Прямых свидетельств существования жизни на самом Сатурне нет. Это газовый гигант, не имеющий твердой поверхности, с экстремальными температурами, давлением и атмосферой, состоящей в основном из водорода и гелия. Такие условия считаются непригодными для известных нам форм жизни.
Главными местами для поисков жизни в системе Сатурна считаются его ледяные спутники: Энцелад с глобальным подповерхностным океаном соленой воды и Титан с его плотной атмосферой и углеводородными озерами.
Почему изучать Сатурн сложно?
Изучение Сатурна сопряжено с рядом серьезных трудностей. Главная из них — огромное расстояние. Для достижения планеты нужно 6-7 лет, а значит потребуется создать надежную аппаратуру, способную работать в дальнем космосе долгие годы. Кроме того, сигнал от Земли до Сатурна и обратно идет более часа, что делает невозможным прямое управление аппаратом в реальном времени. Поэтому потребуются аппараты, способные работать автономно.
Другая проблема — суровая среда. Отсутствие твердой поверхности делает невозможной посадку — любой аппарат будет раздавлен чудовищным давлением или разрушен ветрами при погружении в газовую оболочку планеты.

Mintaka Publishing IncВ сентябре 2025 года Сатурн находится в созвездии Рыб
Что произойдет, если кольца Сатурна исчезнут?
Исследователи NASA в 2018 году пришли к выводу, что величественные кольца Сатурна — явление не вечное и могут исчезнуть через 100 млн лет. Позже, в 2023 году, эти оценки были пересмотрены: согласно уточненным данным, кольцевая система планеты просуществует от 15 до 400 млн лет.
Исчезновение колец Сатурна останется практически незамеченным для самой планеты. Кольца крайне массивны по меркам человека, но их общая масса составляет лишь около 0,41% массы Мимаса. Единственным заметным последствием станет изменение яркости планеты. Кольца, состоящие из льда, сильно отражают солнечный свет. Без них Сатурн будет выглядеть с Земли значительно более тусклым и менее впечатляющим объектом, потеряв свой знаменитый величественный вид.
Почему Сатурн «сплюснутый»?
Сатурн принял свою сплюснутую форму сфероида в результате быстрого вращения вокруг своей оси. Сутки на Сатурне длятся всего около 10,5 часа и из-за такой высокой скорости вращения центробежная сила на экваторе планеты достигает максимума, «растягивая» его. В то же время полярные регионы остаются «сжатыми».
Такой эффект наблюдается у всех вращающихся тел, но у Сатурна он выражен наиболее сильно из-за его газовой природы и рекордно низкой плотности: жидкая и газообразная структура легче поддается деформации, чем твердая поверхность каменных планет.
Почему кольца Сатурна держатся вместе и не «разлетаются»?
Кольца Сатурна удерживаются на орбите благодаря гравитационному взаимодействию с самой планетой и многочисленными спутниками-«пастухами». Гравитация Сатурна притягивает частицы колец, не давая им улететь в космическое пространство, в то время как небольшие спутники, такие как Пан и Дафнис, своей гравитацией «пригоняют» частицы на место, формируя четкие края и предотвращая их рассеивание. Такой тонкий баланс сил позволяет кольцевой системе оставаться стабильной на протяжении миллионов лет.
Есть ли на Сатурне времена года?
Да, как и у Земли, у Сатурна есть выраженная смена времен года. Это связано с наклоном его оси вращения, аналогичным земному. Однако поскольку год на планете длится 10747 земных дней, каждый сезон продолжается примерно семь лет. Согласно исследованиям, это приводит к медленным, но масштабным изменениям в атмосфере: например, когда на северном полюсе наступает лето, знаменитый шестиугольник и полярные вихри значительно меняют свою активность и внешний вид.
Изменение температуры и интенсивное ультрафиолетовое излучение способствуют образованию фотохимического смога — аэрозольных частиц, состоящих из сложных углеводородов. Это приводит к тому, что весь полярный регион, включая сам шестиугольник, меняет свой цвет с голубоватого, характерного для зимнего периода, на интенсивный золотисто-желтый оттенок. По сути, над полярной областью образуется гигантская «дымовая шапка», хорошо заметная в телескопы.

[свернуть]

А сколько длится год на Юпитере? Об этом и многих других интересных фактах о самой большой планете Солнечной системы рассказали в этом материале.

[АниКей]

rusamara.com

Замерзание больше не грозит океану на Энцеладе, что повышает шансы найти жизнь


Океан на ледяном спутнике Сатурна Энцеладе может быть обитаемым, что делает его еще более привлекательным объектом для поиска внеземной жизни. Новые исследования данных, собранных космическим аппаратом Cassini, показывают, что подледный океан спутника остается стабильным на протяжении очень длительного времени. Эта стабильность является ключевым фактором, который мог бы способствовать зарождению и развитию жизни в его глубинах.
Последние выводы были сделаны после обнаружения избыточного тепла, исходящего из северного полюса Энцелада, сообщает New Scientist. Ранее считалось, что тепловая активность наблюдается только в районе южного полюса, где расположены знаменитые «тигровые полосы» — трещины, из которых в космос вырываются гейзеры водяного пара. Открытие тепла на севере указывает на то, что спутник находится в состоянии энергетического равновесия, что крайне важно для поддержания жидкого состояния океана.
Стабильность среды на Энцеладе поддерживается благодаря балансу между энергией, получаемой от приливных сил Сатурна, и теплом, которое спутник теряет. Гравитационное воздействие планеты-гиганта сжимает и растягивает недра Энцелада, нагревая их. Новые данные показывают, что общее количество тепла, теряемого через оба полюса, практически соответствует энергии, поступающей от Сатурна. Это равновесие, по мнению ученых, могло поддерживать океан в жидком состоянии на протяжении миллиардов лет, не давая ему замерзнуть или перегреться.
Исследования также подтвердили наличие в выбросах Энцелада сложных органических молекул, которые являются строительными блоками для жизни. Анализ ледяных крупинок, выброшенных из океана, выявил наличие пяти из шести важнейших для жизни элементов: углерода, водорода, азорода, кислорода и фосфора. Это доказывает, что химические компоненты, необходимые для зарождения живых организмов, присутствуют непосредственно в океане спутника.
Таким образом, Энцелад представляет собой один из самых перспективных миров для астробиологических исследований. Наличие глобального соленого океана, источника энергии в виде гидротермальных жерл на его дне, а также необходимой органической химии делает этот небольшой спутник Сатурна главным кандидатом на поиск жизни за пределами Земли. Удивительно, что данные, полученные миссией Cassini, которая завершилась еще в 2017 году, продолжают приносить научные открытия спустя много лет.

[Старый]

Новые исследования данных, собранных космическим аппаратом Cassini, показывают, что подледный океан спутника остается стабильным на протяжении очень длительного времени.

Слава богу! А то я уж подумал что гейзеры специально включили к прилёту Кассини.