Пандора — спутник Сатурна

Про уже известные космические объекты ученые часто узнают что-то новое — например, сюрпризом стало то, что на Тритоне, луне Нептуна, иногда идет голубой метановый снег. Но часто случается наоборот — Пандора, спутник Сатурна, долгое время считалась луной-пастухом колец планеты, но впоследствии лишилась своих лавров.

Характеристики Пандоры

Пандора — пятая по удалению от планеты луна Сатурна. Из-за ее приближенности к тонкому, отчужденному от общего массива кольцу F Сатурна, она почти с самого момента открытия считалась спутником-пастухом — луной, которая удерживает кольца в неизменном положении вокруг планеты силой своей гравитации. В итоге оказалось, что пасут, скорее, саму Пандору. Этому поспособствовали ее характеристики:

• Размер Пандоры не самый большой — ее средний диаметр составляет 82 километра, а наибольшее линейное измерение — 104 километра. Луна стоит всего на 12 месте по размеру среди спутников Сатурна. Она уступает своему соседу, Прометею, на 20 километров — это целый радиус Пана, ближайшего к Сатурну спутника.
• Интересный факт — официально наиболее тесно к поверхности Сатурна приближается другой спутник, S/2009 S 1. Его диаметр всего 300 метров — он является самым маленьким спутником в Солнечной системе, если не учитывать системы астероидов. Маленькие размеры S/2009 S 1 наталкивают на мысль, что он — всего лишь уплотнение в кольцах. Поэтому некоторые астрономы продолжат считать Пан самым приближенным.
• Масса Пандоры — 1,4·10¹⁷ килограмм. Подобная легкость объясняется структурой луны, типичной для внутренних лун Сатурна — как и ее ближайшие соседи, Пандора является разновидностью «груды щебня» — кусков породы разных размеров, укутанных сверху пылью, которые в гравитационной связке выглядят как единственное тело. В роли породы на Пандоре выступает лед. Это доказывает альбедо, то есть светоотражаемость спутника, превышающая 60% от падающего на Пандору света. Итоговая плотность спутника из ледяных валунов составляет всего 0,6 г/см³.
• Полный оборот вокруг Сатурна Пандора делает за 0,629 земного дня. За такое же время она вращается вокруг своей оси — как и земная Луна, Пандора является синхронным спутником. Примечательно то, что луна вращается прямо над экватором газового гиганта — только 8 из 63 спутников Сатурна могут похвастаться этим.

Вторым спутником, с которым Пандора вместе «пасла» кольцо F Сатурна, был Прометей. Однако Пандора на 12% легче и на 700 километров дальше от кольца, чем Прометей. Кроме того, Прометей вращается на внутренней стороне и немногим быстрее Пандоры, что тоже влияет на силу воздействия. По новейшим вычислениям стало ясно, что Прометей не только доминирует в воздействии на кольцо (он буквально вытягивает с него вещество и завязывает на нем узлы), но и меняет орбиту самой Пандоры. Наиболее сильные смещения орбиты происходят раз в 6,2 года, когда спутники сближаются на расстояние 1400 километров.

Особенности Пандоры

Так как сила притяжения Пандоры в 1600 раз слабее притяжения Земли, человек на обычном мопеде может с разгону перелететь между лунами в момент их сближения. Правда, лететь ему придется почти сутки, да и приземлиться сразу не получится — если повезет не зависнуть на орбите и коснуться поверхности Прометея, спортсмен будет долго отскакивать от земли, словно резиновый мячик, пока не истратит весь импульс. От этих прыжков на спутнике будут оставаться глубокие следы — верхний слой Прометея, как и Пандоры, составляет мелкая и легкая пыль.

Но и поверхность самой Пандоры не менее примечательна. На детальных фото луны астрономы с удивлением обнаружили, что она вся усеяна не только привычной для безатмосферных космических тел пылью, но и обломками. Замело даже кратеры, которые выглядят из-за этого смазано и нечетко, словно небольшие пузыри на блине. Но зато на Пандоре куда больше, чем на Прометее и соседних лунах — самые крупные из них достигают диаметра 30 километров.

История исследования Пандоры

Первичный этап

Открыл Пандору Стивен Коллинз — американский астроном, член многих команд межпланетных зондов — в том числе аппарата «Deep Impact», запустившего 375-килограммовый снаряд в коммету Темпель-1.

Луна была обнаружена Коллинзом одновременно с Прометеем на фотографии, полученной с зонда «Вояджер-1» в октябре 1980 года, когда тот пролетал мимо Сатурна. С момента запуска в 1977 году, «Вояджер» преодолел громадное расстояние — состоянием на октябрь 2015 года он отдалился от Солнца почти на 20 миллиардов километров.

Лучшее изображение Пандоры в ХХ веке, снятое «Вояджером-2», было получено за 6 часов до максимального сближения с Сатурном (более 300 тысяч километров до Пандоры). Фотография не содержала много полезной информации. Астрономы смогли определить орбиту и размеры Пандоры, оценить правильность формы и степень поврежденности спутника — но не более того.

Впрочем, это был не худший снимок в истории исследования космоса — отдельные спутники Сатурна для «Вояджеров» так и остались маленькими звездочками. Так выглядела и Пандора на своем первом фото.

Куда большую пользу принесли исследования космического телескопа «Хаббл», запущенного на орбиту Земли в 1990 году — с его помощью была определена толщина колец Сатурна, их состав, а также спектрографический анализ спутников, позволяющий строить теории об их составе — в том числе проанализирована была и Пандора. Однако самая ценная и детальная информация о луне была получена с зонда «Кассини-Гюйгенс», уже 11 лет непрерывно следящего за системой Сатурна.

Зонд «Кассини-Гюйгенс»

Зонд имеет двойное название из-за своей сложности — до разделения в 2005 году, аппарат состоял с двух независимых устройств. Это была автоматическая космическая станция «Кассини», предназначенная для исследований с орбиты, и посадочный модуль «Гюйгенс», который успешно приземлился на Титан — крупнейший спутник Сатурна, размером превосходящий первую планету нашей системы, Меркурий и обладающий собственной атмосферой. Обе части зонда были названы в честь ученных Джиованни Кассини и Кристиана Гюйгенса, открывших первые пять спутников Сатурна.

Одно из лучших фото дневной стороны Пандоры было снято «Кассини» в 2010 году, с расстояния 101000 километров (см. первую фотографию статьи). На фото легко различимы наносы на крупных кратерах — трудно представить, какие глубины скрыты под пылью.