Мимас — ближайший и самый маленький спутник Сатурна, названный в честь героя греческой мифологии гиганта Мимаса. В народе он получил прозвища Звезда смерти и Пакман. В 2024 году под его поверхностью нашли океан. Откуда берет начало история Мимаса и что известно о его океане?
Как открыли спутник Сатурна Мимас
Мимас впервые обнаружил английский астроном Фредерик Уильям Гершель 17 сентября 1789 года с помощью своего 40-футового телескопа-рефлектора. Гершель регулярно занимался астрономическими наблюдениями с 1773 года. В результате этого он открыл планету Уран в 1781 году, два ее спутника Титанию и Оберон в 1787 и их обратное движение в 1797. Обнаружил еще один спутник Сатурна Энцелад в 1789, движение Солнечной системы в пространстве, выявил инфракрасные лучи в Солнечном спектре в 1800 году. Это лишь малая часть достижений Уильяма Гершеля.
Английский ученый Фредерик Уильям Гершель источник: Wikimedia
Что собой представляет Мимас
В течение двух следующих столетий Мимас оставался лишь маленькой точкой в телескопах астрономов. Помимо большого отдаления от нашей планеты, диаметр спутника составляет всего 396 километров. Мимас является самым маленьким известным космическим телом, которое имеет округлую форму из-за собственной гравитации, а также по величине занимает двадцатое место среди спутников в Солнечной системе.
На Мимас, наконец, взглянули поближе в 1980 году, когда его фотографии передали на Землю космические зонды «Voyager-1» и «Voyager-2». На снимках хорошо заметен 135 километровый ударный кратер Гершель, названный в честь первооткрывателя спутника. Он составляет около трети диаметра самого Мимаса, а его наибольшая глубина равна приблизительно 10 км. Из-за кратера Гершель Мимас напоминает Звезду смерти из фильма «Звездные войны».
Правда, он едва не раскололся, получив эту отличительную черту. На противоположной стороне Мимаса заметны трещины, вероятно оставленные ударными волнами, прошедшими сквозь его тело. Помимо громадного кратера Гершель, вся поверхность спутника усыпана меньшими кратерами, имеющими диаметр до 40 км. Многим из них Международный Астрономический Союз дает имена, взятые из британских легенд о короле Артуре и рыцарях Круглого стола.
Но почему Мимасу так крепко досталось? На самом деле, не больше, чем другим небесным телам в пределах Солнечной системы. Мимас состоит в основном из водяного льда с небольшими вкраплениями камней, на что указывает его низкая плотность, равная 1,15 г. на кубический см. Из за этого замерзшая поверхность спутника сохраняет любые оставленные на ней следы в течение длительного времени. Другие небесные тела испытывают активно воздействующие на них процессы, такие как вулканизм, тектонические движения, поверхностные океаны, ветра, дожди и другие. Поэтому их поверхности со временем частично или практически полностью обновляются. На Мимасе же попросту нет воздействий, способных полностью стереть ударные кратеры. Только в районе Южного полюса спутника есть небольшая разница в их количестве и глубине. Это указывает на вероятность таяния или других процессов, но происходят они слишком медленно, чтобы разгладить поверхность Мимаса.
С 2005 по 2017 год космический зонд «Cassini» неоднократно исследовал Мимас. Он совершил несколько сближений со спутником и предоставил более подробные изображения его поверхности. Также с помощью снимков, сделанных инфракрасной камерой «Cassini» исследователи составили температурную карту Мимаса. Полученное изображение сильно отличалось от ожидаемого. Оказалось, что самый жаркий регион спутника расположен не на экваторе, а как бы распластан у краев. Тогда за Мимасом закрепилось новое сравнение — с Пакманом, персонажем известной видеоигры из 1980-х. Схожести с желтым существом также прибавил кратер Гершель — он выглядит как точки, которые кушает Пакман в процессе игры.
Как обнаружили океан на Мимасе
Наличие океана на Мимасе подозревали еще в 2014 году. Измерения космического зонда «Cassini» обнаружили аномальную амплитуду либрации — медленного колебания спутника, видимого при наблюдении за ним с планеты, вокруг которой он вращается. У Мимаса она происходит с периодом 0,945 суток, что почти вдвое больше ожидаемого значения. Тогда исследователи пришли к выводу, что причиной такой аномалии может быть либо плотное продолговатое ядро Мимаса, либо глобальный подповерхностный океан. Последний вариант рассматривали как маловероятный, так как считалось, что энергии от распада радиоактивных элементов в недрах Мимаса не хватило бы для плавления льда. Против наличия океана говорило и то, что на поверхности спутника нет признаков какой-либо геологической активности его недр.
Однако в 2024 году группа французских астрономов во главе с Валери Лейни повторно проанализировали данные, полученные от «Cassini» во времена его экспедиции. Они провели моделирование, которое подтвердило существование водных запасов под ледяной корой Мимаса, имеющей толщину 20−30 километров. Согласно расчетам ученых, водный ресурс спутника относительно молодой. Он образовался менее 25 млн лет назад, благодаря гравитационному разогреву ядра и внутренней структуры Мимаса. Вода начала выделяться в жидком виде, и постепенно там образовался глобальный подповерхностный океан.
Автор: Ирина Бокова