Метона — спутник Сатурна

Хотя астрономы находили в космосе объекты в виде черепа, бриллианта и даже летающей тарелки, их форма была только приблизительной. Поэтому Метона, спутник Сатурна, известная также как Мефона, качественно выделяется на их фоне — она один в один повторяет гладкое куриное яйцо. Но настоящее яйцо в разы крепче спутника: Метону считают самым разреженным телом среди известных объектов Солнечной системы.

Характеристики Метоны

Метона не является единственным «яйцом-спутником» в своем роде. Только на орбите Сатурна было найдено еще два спутника с похожей формой — Паллена и Эгеон. Все они, Метона в их числе, очень крохотные. Самое большое «яйцо», Паллена, составляет не больше 4 километров в диаметре, а самое маленькое — Эгеон — и вовсе 500 метров. Поэтому их форма, как и другие характеристики, является предметом домыслов астрономов — на снимках они в лучшем случае выглядят как десяток—второй пикселей.

Откуда же тогда мы столько знаем о Метоне? И как так случилось, что только этой крохотной Луны на Землю были присланы высококачественные снимки? Все дело в обычном для исследования космоса стечении обстоятельств. Зонд «Кассини» несколько раз пролетел почти по касательной к спутнику траектории во время своих многочисленных маневров вокруг Сатурна. Этому способствовала близость Метоны к Мимасу — одному из крупнейших спутников планеты. «Кассини» не только изучал его, но и использовал в качестве «качелей» для гравитационной раскрутки вокруг Сатурна. Так или иначе, присутствие зонда рядом с Метоной принесло множество данных о последней — а именно:

• Размеры Метоны действительно очень маленькие — ее диаметр на экваторе составляет 3,2 километра. Предполагая, что вытянутая форма Метоны отображает соотношение притяжения Сатурна и сдерживающей силы ее собственной гравитации, астрофизики вычислили ее среднюю плотность. Результат — всего 0,31 г/см³. Такой же консистенцией обладает обычный снег! На сегодняшний день Метона является рекордсменом по рыхлости в Солнечной системе — ее поверхность можно пробить даже картонным снарядом.
• Когда особенности формы Метоны объясняются гравитационными взаимодействиями, гладкость ее поверхности заставляет астрономов разводить руками. На ней не видно ни кратеров, ни ложбинок, ни даже самых малых неровностей — а тела без атмосферы всегда испещрены повреждениями от метеоритов и космической эрозии.
• Из-за крохотной массы сила тяготения Метоны составляет всего 1/40000 от земного притяжения. Поэтому вряд ли космонавты в будущем рискнут высадиться на луне — силы одного шага хватит для того, чтобы покинуть орбиту спутника.
• Орбитальные характеристики Метоны усиливают ее загадочность. Орбита луны отдалена от поверхности Сатурна на 194 тысячи километров. Полный оборот вокруг планеты она делает ровно за 24 земных часа. И на орбите Метоне совсем не одиноко — она принадлежит к целому семейству спутников, куда входят еще две малые луны Паллена и Анфа, а также крупные Энцелад и Мимас.

Еще одно явление, замеченное на орбите Метоны — это арки-полукольца Сатурна, движущиеся в лад луне. Похожие были замечены и в Анфы, «младшей сестры» Метоны. Эти кольца могут быть остатками от тела общего родителя маленьких спутников. И одновременно они могут скрывать ключ к тайне аномальной гладкости Метоны. Астрономы немало поломали голову, прежде чем смогли объяснить ее свойства.

История исследования Метоны

Исследование зондом «Кассини»

Обнаружили яйцевидный спутник ученые из графической команды зонда «Кассини» в 2005 году, когда проверяли панораму, специально для этого отснятую с расстояния 16 миллионов километров от Сатурна. Поиск новых лун происходит следующим образом. Когда «Кассини» оказывается в позиции, где его широкоугольную камеру не слепят яркие кольца Сатурна, он снимает серию фотографий одного и того же сектора у планеты. Для быстроты передачи такие снимки не очищаются от графических артефактов вроде полос — но их экспозиция сильно увеличивают для улучшения видимости.

После получения фотографий, астрономы сверяют круговые орбиты объектов на снимках с орбитами известных уже спутников. Если траектория движения какого-то тела не совпадает с записями, объявляется про обнаружение нового спутника. На сохранившихся кадрах открытия Метоны она отмечена белым квадратиком. Большой яркий объект, ворвавшийся в нижнюю часть кадра в конце — это Мимас, другой спутник Сатурна.

Вклад «Кассини» и название Метоны

Лучшим снимком Метоны считается фотография от 20 мая 2012 года. Тогда «Кассини» удалось на небольшой скорости пролететь на расстоянии 4 тысяч километров от поверхности луны. Разрешение фотографий, снятых в столь тесном контакте, было 27 метров на пиксель. В сравнении с обычными снимками «Кассини», качество которых колеблется в пределах 500 метров – 1 километра на пиксель, фотографии Метоны считаются одними из лучших фотографий, когда-либо сделанных «Кассини».

А фотографий «Кассини» сделал действительно очень много. С тех пор как он в 2004 году добрался до Сатурна, он неотрывно занимается исследованиями Сатурна и его лун. Тем самым «Кассини» стал одним из длиннейших и наиболее плодных проектов исследования космоса в истории. С собой он «принес» посадочный зонд «Гюйгенс», который в 2005 году совершил первую в истории мягкую посадку на космическое тело внешней части Солнечной системы. Этим объектом стал Титан, крупнейший спутник Сатурна.

«Кассини» и «Гюйгенс», покинувшие Землю в 1997 году, были названы именами ученых Джиованни Кассини и Христиана Гюйгенса, обнаруживших первую пятерку спутников Сатурна. Метона же получила имя в 1985 году в честь одной из семи дочерей титана Алкионея. В древнегреческой мифологии его победил знаменитый герой Геркулес во время войны богов Олимпа и Титанов. Это продолжило «титаническую» традицию именования спутников Сатурна, утвержденную Международным астрономическим союзом.

Особенности Метоны

Итак, главными чертами Метоны, выделяющими ее среди почти семи десятков спутников Сатурна, являются ее феноменальная легкость, яйцевидная форма и гладкая поверхность. Ученые долгое время искали гипотезу, позволяющую объяснить сразу все три аномалии. Попытка найти подвох в химическом составе спутника потерпела крах — Метона, как и другие малые луны Сатурна, преимущественно состоит с кристаллизованной  воды. На фото в высоком разрешении были видны прожилки и неровности на поверхности луны. Но так как зонд «Кассини» снимал Метону в комбинации инфракрасного и ультрафиолетового спектров света, различия в цвете обозначают физическую, а не качественную неоднородность луны. По схожему принципу работают рентген-аппараты — перепады яркости на рентгеновском снимке обозначают различную плотность костей и органов, а не реальные различия в их цвете.

Детальный анализ показал, что настоящий цвет Метоны монотонный и серый. Зацепка, открывшая тайну Метоны, оказалась в истории ее возникновения.

Происхождение Метоны

Как уже было оговорено в статье, Метона принадлежит к крупному семейству спутников Сатурна. На схожих, идущих рядом орбитах вращаются Мимас и Энцелад, знаменитый водяными гейзерами, а также три маленьких луны — Паллена, Анфа и сама Метона. Насчет происхождения последних бытует две теории:

• Паллена, Анфа и Метона возникли из обломков, выбитых из Энцелада и Мимаса столкновениями с другими телами.
• Все 5 лун семейства возникли «на костях» большого спутника Сатурна, который разрушился, образовав другие спутники и кольцо Сатурна Е.

Стоит также учитывать то, что все спутники семейства так или иначе связаны с кольцами. Энцелад, к примеру, питает кольцо Е водой, которая выбрасывается его гейзерами, а на орбитах Анфы и Метоны встречаются арки-полукольца. Кольца планеты обладают также большой созидательной силой — так Атлас, спутник Сатурна, нарастил на себя целый горный хребет в процессе поглощения кольца на своей орбите. Поэтому вполне возможно, что и Метона была создана с материала колец — мелких крупинок льда воды и органических веществ.

Из этого всего следует, что материал Метоны очень мелкий и текучий. Поэтому очертания спутника и вытянуты, как яйцо — они повторяют очертания магнитных полей спутника, искривленных крупными соседними лунами. Состав также объясняет легкость — между кристалликами льда очень много пустот.

А еще текучесть крупинок обеспечивает Метоне неуязвимость. Кратеры от ударов или другие повреждения спутника почти мгновенно затягиваются под воздействием силы гравитации — будто в жидкого робота фильма «Терминатор»! Учитывая низкую плотность луны, можно и вовсе предположить, что метеориты просто пробивают Метону насквозь или же застревают в ее центре — а она «заращивает» раны и дальше следует по своей орбите.