На пыльных просторах планет и комет

Комаров С.М.
(«ХиЖ», 2016, №1)

pic_2016_01_10.jpg

1. Поверхность Меркурия по данным «Мессенджера». Здесь 30 апреля 2015 года был разбит этот космический аппарат по окончании исследований.

2. Кратер на Ацидалийской равнине, где происходит действие романа Энди Уира «Марсианин» и одноименного фильма о выживании забытого на планете члена экспедиции. Место посадки аппарата «Патфайндер» с марсоходом «Соджернер» (1997) находится неподалеку.

3. Кратер Тенумер в мавританской части Сахары мало отличается от своих собратьев на Марсе или Меркурии. Это след метеорита, который ударился о Землю совсем недавно — 30—10 тысяч лет назад, то есть в последний ледниковый период.

4. Кратер Пуйлл на юпитерианском спутнике Европе необычен: его дно находится на том же уровне, что и окрестности, а центральный пик выше, чем стенки. Такое могло получиться, если сразу после его образования началось быстрое движение теплого льда снизу вверх.

За полвека, прошедшие после выхода человечества в космос, люди посетили много миров. С помощью космических аппаратов мы увидели раскаленные Солнцем долины Меркурия, усеянные ударными кратерами (фото 1); кратеры на покрытой пылью поверхности Луны; очень похожие на них, но засыпанные красным песком кратеры на Марсе (фото 2). На Земле из космоса также видны кратеры, возникшие от удара метеоритов (фото 3).Европа продемонстрировала, что получается, когда метеорит пробивает ледяной панцирь, покрывающий океан жидкой воды: на поверхности вырастают ледяные пики (фото 4).

Разглядывая Деймос (фото 5), мы удивляемся, как далеко улетает песок с поверхности Марса. А судя по пейзажам другого его спутника, Фобоса, удары по планете могут быть столь сильными, что разгоняют выбитые камни до первой космической: возможно, именно такие камни избороздили поверхность спутника (фото 6). И даже на астероидах люди находили кратеры (фото 7).

Казалось бы, нам уже знакомо все многообразие возможных структур на каменистых планетах. Однако экспедиция «Dawn» («Рассвет»), начатая НАСА в 2007 году, опровергла это мнение. Ее целью были две малые планеты, обращающиеся между орбитами Марса и Юпитера, — Веста и Церера. Первую космический аппарат обследовал с июля 2011 по сентябрь 2012 года, а вторую достиг в 2015 году.

Первые же снимки кратеров Весты, которые НАСА открыла для всеобщего разглядывания, породили бурную дискуссию. Некоторые из них совсем не походили на классические земные, лунные или меркурианские кратеры (кольцеобразные горы, окружающие более или менее плоское дно). Это были конусообразные углубления со склонами, сильно изрезанными оврагами разной глубины (фото 8 — 10). Любители искать следы инопланетян сразу же объявили, что это места разработки полезных ископаемых, а борозды — следы гигантских бульдозеров. Исследователи из НАСА на провокации не поддались, внимательно присмотрелись к склонам и обнаружили на них явные следы эрозии, подобные тем, что имеются в земных кратерах. Такие следы могла оставить жидкая вода.

pic_2016_01_11-1.jpg

5. Поверхность Деймоса покрыта красноватым реголитом. Рядом со свежими кратерами он светлее.

6. Самый большой кратер Фобоса размером почти с сам спутник. В его окрестностях раскиданы гигантские, диаметром до 50 м, булыжники. Не исключено, что это они прочертили борозды на Фобосе. А может быть, то были камни, выбитые с Марса.

7. Кратеры на астероиде Эрос.

Не нужно думать, будто по Весте текли реки. Это могло быть движение пыли, смоченной небольшим количеством влаги. Но все равно, откуда взяться воде на малом космическом теле, где холод давно должен был выморозить легколетучие молекулы Н2О? Однако данные химического анализа свидетельствуют в пользу водяной гипотезы: в районе экватора Весты замечены скопления гидридов. При ударе вода могла высвобождаться из гидратированных минералов, которые принесли на планету кометы. Дополнительным свидетельством считают ямы на дне кратеров — они могли образоваться при испарении воды. Как бы то ни было, никто из планетологов не ожидал встретить картины водяной эрозии на планете, начисто лишенной атмосферы.

Кстати, структуры, формируемые за счет испарения газов, заметили исследователи ЕКА, следящие за кометой Чурюмова — Герасименко: это хорошо различимые дюны, состоящие из мелких частиц (фото 11). На Земле дюны получаются из-за действия ветра. На комете газ слишком разрежен, чтобы там дул ветер достаточной силы. Поэтому предполагают, что испаряющиеся из кометы газы поднимают вверх частицы пыли; мельчайшие из них улетают прочь, формируя хвост кометы, а более крупные не преодолевают гравитации и вскоре возвращаются назад.

pic_2016_01_11-2.jpg

8. На экваторе Весты найдены участки с повышенным содержанием водорода (чем краснее изображение, тем его больше). Скорее всего, он входит в состав гидратированных веществ.

9. У кратера Канулея выброшенный светлый материал разлетелся во все стороны, а вокруг двух соседних кратеров никаких выбросов не видно.

10. Стенки вестийского кратера Корнелия испещрены глубокими оврагами (а), а на стенках кратера Фонтея как будто видны потеки воды (б).

А на Церере экспедицию ждали две новые находки: Белые пятна (фото 12) и Одинокая гора (фото 13). Белые пятна в месте, которое теперь называется кратером Оккатор, заметили давно телескоп Хаббл рассмотрел их еще в 2004 году. При подлете оказалось, что за прошедшее время их форма в целом не изменилась, то есть это некие стабильные образования на поверхности планеты. Замечательны они тем, что их отражательная способность в несколько раз больше, чем у окружающей породы. Как ни странно, за несколько месяцев наблюдений ученым так и не удалось установить состав загадочных пятен. Вполне резонные предположения, что это снег на вершине горы или остатки разбившейся о Цереру кометы, не подтвердились: пятна плоские, слабо приподняты над поверхностью планеты. В настоящее время исследователи склоняются к мысли, что это не водяной лед, а какие-то соляные отложения. Что это за соль и почему она отложилась в виде пятен — неясно. Интереса добавляют и оброненные в кулуарах конференций сотрудниками НАСА сплетни о том, что в районе пятен время от времени наблюдается нечто похожее на туман. С учетом того, что планета расположена довольно далеко от Солнца, нагревается не выше десяти градусов мороза и лишена атмосферы, найти на ней туман никто не предполагал.


pic_2016_01_11-3.jpg

11. Испаряющиеся газы сформировали дюны из пыли на поверхности кометы Чурюмова — Герасименко.

Одинокая гора Ахуна высотой 6 км еще загадочнее. Согласно теории, горы образуются в результате сдвига литосферных плит, деятельности вулканов, таяния вечной мерзлоты, течения рек или ударов других небесных тел. На Церере с очевидностью нет литосферных плит и вулканов, вечной мерзлоты и рек. А удар породить отдельно стоящую гору никак не может — она должна быть в составе какой-то кольцевой структуры. Пока что исследователи теряются в догадках, почему эта гора торчит неприкаянно посреди равнины.

Замечены у Цереры и другие странности. Например, трижды пролетая над одним и тем же районом, аппарат фиксировал потоки быстрых электронов. Никаких механизмов, которые могли бы их образовывать, у планеты нет. Несколько раз спектрометр, не в состоянии разрешить какой-то конфликт между поступающей информацией и заложенной в нем программы ее анализа, на некоторое время выходил из строя. Поскольку так же он себя вел при исследовании Весты, решили, что причина — удар высокоэнергичной частицы космических лучей.

Вот так, казалось бы, рутинная экспедиция к малым планетам, не особенно популярным у широкой публики, принесла целую коллекцию загадок, над разгадкой которых теперь придется потрудиться.

pic_2016_01_12.jpg

12. Загадочные Белые пятна Цереры лежат на дне кратера диаметром примерно 90 км. Цветом показана высота рельефа.

13.Одинокая гора Ахуна стоит неподалеку от кратера. Разброс высот на этом рисунке — 8 км.

Разные разности

21.08.2019 18:00:00

Может ли финансовый кризис изменять течение вод в реках? Да, согласно исследованию, которое провели швейцарские специалисты из университетов Лозанны, Берна, Женевы и Цюриха

>>
05.08.2019 10:00:00

...как следует из данных, полученных межпланетным аппаратом «Кассини», кольца Сатурна намного моложе самой планеты...

…опубликованы результаты второго этапа проекта «Микробиом человека»...

...ферменты бактерий, обитающих в человеческом кишечнике, могут превратить эритроциты групп крови А в эритроциты «универсальной» крови группы 0...

>>
30.07.2019 17:30:00

Климатологи из Саскачеванского университета проанализировали данные о почти девяти тысячах дождей, собранные с 1964 по 2013 год. Вывод оказался таким: чем сильнее развивается глобальное потепление, тем чаще случаются именно катастрофические ливни.

>>
24.07.2019 15:30:00

Масштаб голодания в североамериканских учебных заведениях оценила аспирантка Флоридского университета Асиль Эль-Зайн. Проведенный ею опрос показал, что 19% студентов недоедает, а каждый четвертый постоянно с ужасом думает, где взять деньги на завтрашнюю еду.

>>
08.07.2019 16:00:00

...необходимы новые оценки значимости научных журналов, более широкие и прозрачные, чем импакт-фактор...

...деградацию полиэтиленового и полистиролового мусора в море ускоряет специализированное сообщество бактерий...

...смертность африканских слонов от браконьерства снизилась с 10% в 2011 году до менее 4% в 2017-м, вероятно, из-за запрета на торговлю слоновой костью в Китае...

>>