Спутник Сатурна продемонстрировал уникальные свойства поверхности

Спутник Сатурна Гиперион. Снимок сделан аппаратом Cassini во время сближения в сентябре 2005 года

(фото NASA/JPL/Space Science Institute).

Аппарат "Кассини" попадает под воздействие пучка электронов, исходящих от электростатически заряженной поверхности Гипериона

(иллюстрация NASA/JPL/Space Science Institute).

Большинство людей знают электростатический заряд как нечто, что заставляет пушиться волосы зимой из-за шерстяной одежды. Объекты космического пространства также могут заполучить электростатический заряд под воздействием солнечного света и летящих заряженных частиц.

Так, известно, что статическое электричество играет важную роль на безвоздушной пыльной Луне. Однако до сих пор не было получено ни одного свидетельства наличия статического заряда на других объектах Солнечной системы.

Но недавно исследователи Королевского колледжа Лондона во главе с Томом Нордхаймом (Tom Nordheim) провели новый анализ данных миссии NASA Cassini. Он показал: во время облёта спутника Сатурна Гипериона в 2005 году космический аппарат на короткое время погрузился в облако электронов, причиной возникновения которого был электростатический заряд поверхности луны.

Спутник Сатурна Гиперион. Снимок сделан аппаратом Cassini во время сближения в сентябре 2005 года
Спутник Сатурна Гиперион. Снимок сделан аппаратом Cassini во время сближения в сентябре 2005 года
(фото NASA/JPL/Space Science Institute).

Данное открытие впервые подтверждает наличие заряженной поверхности на космическом объекте (помимо нашей Луны). Однако по прогнозам она может быть найдена на различных небесных телах, в том числе на кометах и астероидах.

Гиперион – пористое ледяное тело, на вид напоминающее губку, около 270 километров в диаметре. Его поверхность постоянно подвергается воздействию ультрафиолетового излучения от Солнца и заряженных частиц (электронов и ионов) от невидимого пузыря, порождённого магнитным полем Сатурна. Исследователи полагают, что воздействие на Гиперион этой магнитосферы и определяет появление пучка частиц, в который окунулся "Кассини".

Измерения, произведённые несколькими инструментами Cassini во время приближения к Гипериону 26 сентября 2005 года, показали: неожиданно вокруг космического корабля оказалась среда из заряженных частиц. Плазменный спектрометр Cassini (CAPS) показал, что космический аппарат оказался магнитно связан с поверхностью Гипериона в течение короткого периода времени, что позволило электронам перемещаться от спутника Сатурна к роботизированному зонду.

До этого открытия считалось, что Гиперион – простой инертный объект, который почти не взаимодействует с магнитосферой Сатурна. Однако новый анализ показал наличие сильного отрицательного напряжения у Гипериона.

Аппарат "Кассини" попадает под воздействие пучка электронов, исходящих от электростатически заряженной поверхности Гипериона
Аппарат "Кассини" попадает под воздействие пучка электронов, исходящих от электростатически заряженной поверхности Гипериона
(иллюстрация NASA/JPL/Space Science Institute).

"Воздействие на Cassini можно сравнить с ударом током силой около 200 вольт, – рассказывает Нордхайм. – И это при том, что аппарат и спутник разделяло более двух тысяч километров!".

Ранее учёные предполагали, что поверхностные особенности, наблюдаемые на астероиде Эрос и нескольких спутниках Сатурна, обусловлены движением заряженной пыли по их поверхности. На небольших объектах с низкой гравитацией пылинки могут даже преодолевать силу тяжести и улетать в космос.

Судя по всему, электронный пучок Гипериона не причинил никакого ущерба Cassini. Однако специалисты считают, что для будущих роботизированных и пилотируемых исследований объектов это явление может оказаться достаточно опасным – особенно при исследовании объектов без атмосфер (в том числе нашей Луны). Там могут проявиться мощные электростатические разряды.

Подробности исследования были опубликованы в издании Geophysical Research Letters.