Космос. Все о звёздах, планетах, космических странниках - Абрамова Оксана Викторовна

Следы катастроф на газовых гигантах и их спутниках

Как и планеты земной группы, гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — тоже подвергались «атакам» планетезималей и малых тел Солнечной системы. Однако это практически не влияло на облик газовых гигантов. Зато следы столкновений во множестве обнаружены на многих спутниках этих планет.

Спутники Юпитера — Ио, Европа, Ганимед, Каллисто — открыты Галилеем 400 лет тому назад. Один из них, Ганимед, имеет диаметр 5268 км и является крупнейшим спутником в Солнечной системе. Если поверхность Ио формируют внутренние силы — там бурно протекают вулканические процессы, то три других больших спутника Юпитера буквально усеяны кратерами. Следы наиболее грандиозных катастроф межпланетные космические станции обнаружили на Каллисто. Этот четвертый спутник по степени кратерированности оказался «чемпионом» среди всех тел Солнечной системы. По размеру он почти не уступает Меркурию, но состоит из каменистых материалов и водяного льда, которых здесь примерно поровну. Поверхность Каллисто не только сплошь усеяна кратерами — следами древней метеоритно-астероидной бомбардировки, но еще «украшена» двумя кратероподобными образованиями фантастических размеров — радиусом более 700 и 1500 км. Причём эти сверхкратеры окружены концентрическими грядами, крутой склон которых обращен к центру. Вместе с десятью такими кольцами наибольшая из двух систем достигает в поперечнике 4000 км! Это примерно расстояние от Москвы до Красноярска. Трудно вообразить масштабы двух катастроф, которые миллиарды лет тому назад пережил этот спутник Юпитера.

Космические станции сфотографировали на Каллисто и его соседе Ганимеде кратерные цепочки. Но если на Ганимеде позднейшие тектонические процессы сгладили многие следы космических бомбардировок, то на Каллисто «шрамы» от катастроф очень хорошо сохранились. Его поверхность хранит следы ранней истории Солнечной системы и системы Юпитера. По мнению специалистов, современный лик Каллисто сформировался около 4 млрд. лет назад.

Следы древних космических ударов во множестве сохранились и на лунах Сатурна. Начнём с относительно близкого к Сатурну крупного спутника Мимас. Облик этой «израненной» луны впечатляет. Особенно поражает кратер Гершель. Взрыв «космической бомбы» вырыл воронку поперечником 130 км и глубиной 10 км! Поперечник кратера составляет около трети диаметра Мимаса. По дну кратера проходит неглубокая трещина, которая прослеживается за пределами кольца. Нельзя исключить, что разлом коры произошёл в результате того страшного удара. Столкновение с астероидом породило мощные ударные волны, которые прокатывались по всему телу Мимаса и фокусировались в точке, противоположной месту взрыва. Если бы столкнувшееся с Мимасом тело обладало несколько большей массой или более высокой скоростью, оно бы разбило этот спутник на куски.

Космическая «бомбардировка» Венеры

На ближайшей к Земле планете — Венере следы космической бомбардировки обнаружить было сложнее всего. Её поверхность, как мы уже говорили, постоянно скрыта непрозрачными облаками. Лишь с помощью специальных радиолокаторов советские станции «Венера-15», «Венера-16» и американский зонд «Магеллан» смогли заглянуть под этот покров и показать людям, как выглядит Венера. Несмотря на очень плотную атмосферу, и на этой планете есть ударные кратеры — их около 1000. Сопоставление числа кратеров разных размеров показывает, что современный рельеф поверхности Венеры сформировался 300–500 млрд. лет назад. Таков возраст самых старых из сохранившихся венерианских кратеров. Это был период наибольшей вулканической активности. Изверженные породы перекрыли более древние формы рельефа, включая обширные кратеры и бассейны — следы ударов планетезималей.

Самый большой из открытых на Венере ударных кратеров Изабелла (он назван в честь испанской королевы XV века Изабеллы Кастильской) имеет диаметр 175 км. За пределами крупных венерианских ударных кратеров видны обширные потоки застывшей лавы. Это уникальное в Солнечной системе природное явление характерно именно для Венеры. Есть предположение, что эти потоки возникают в результате плавления скальных пород во время взрыва при ударном столкновении с астероидом.

Спутник Сатурна Феба (размером около 200 км) отличается неровной поверхностью, искорёженной ударами других небесных тел. Данные, переданные космическим аппаратом «Кассини» в 2004 г., позволяют предположить, что Феба «неродной» член семьи спутников Сатурна. По всей вероятности когда-то он являлся транснептуновым объектом пояса Койпера и со временем был захвачен гравитацией окольцованной планеты. В пользу этой гипотезы свидетельствует необычно тёмная поверхность и низкая средняя плотность вещества Фебы, а также её попятное движение по орбите. На поверхности Фебы обнаружена необычная слоистая структура. Она состоит в чередовании светлых и тёмных полос. Скорей всего такие полосы — результат столкновений с крупными метеорными телами, при которых тёмные поверхностные слои перемешивались со льдом, лежащим под ними.

На спутнике Сатурна Тефии (его диаметр 1060 км) отчетливо видны многочисленные следы бомбардировки астероидами и кометами. На одном полушарии насчитывается до десятка очень больших кратеров. Кратер Одиссей больше всех других на Тефии (его размеры близки к рекордным в Солнечной системе — диаметр кратера Одиссея равен 400 км, т.е. в три с лишним раза больше поперечника кратера Гершель). Не случайно второе название кратера — Великая Котловина. Кратер имеет сложную структуру: ступенчатый кольцевой вал, обширное срединное поднятие и несколько вытянутую центральную горку. Это свидетельствует о длительном процессе формирования гигантского кольцевого образования. О древности катастрофы, которая могла привести к разрушению Тефии, судят по обилию молодых кратеров меньшего размера внутри вала Одиссея. Судя по тому, что плотность Тефии близка к плотности замёрзшей воды, сегодня этот спутник Сатурна представляет собой ледяной шар. То, что Тефия при этой катастрофе не разрушилась, говорит о том, что в те давние времена она не была полностью заледенелым телом.

Рея, поперечник которой 1530 км, среди спутников Сатурна занимает вторую позицию, уступая лишь Титану. Подобно нашей Луне, Рея всегда обращена к планете одним полушарием. Рея представляет собой ледяной шар с небольшим каменным ядром. Поверхность спутника густо покрыта ударными кратерами. Наличие крупных кратеров диаметром до 100 километров говорит о древнем возрасте спутника. Ландшафты ледяной Реи напоминают рельеф Луны и Меркурия, хотя те сложены каменистыми твёрдыми породами. Может показаться удивительной хорошая сохранность древних кольцевых структур в ледяной коре Реи. Ведь ледяные массы, как известно, обладают довольно большой пластичностью. Остаётся предполагать, что Рея ещё на ранних этапах своей истории настолько промёрзла и отвердела, что приобрела свойства скальных пород. Такое превращение могло произойти из-за относительно малого размера Реи и большой удалённости от Солнца.

Рея соседствует с крупнейшим спутником Сатурна Титаном. По величине и массе он превосходит Луну. Титан единственный из спутников имеет атмосферу. В ней, как и в земной атмосфере, преобладает азот (85%). В 2004 г. рельеф Титана изучал зонд «Кассини», оснащенный радарным комплексом. Оказалось, что на Титане очень мало ударных кратеров. Вероятно, атмосферные и геологические процессы достаточно быстро разрушают их.