На этот раз мы предлагаем вашему вниманию второй по величине спутник Сатурна, названный по имени матери олимпийских богов, – Рея.

«Герой» нашей сегодняшней заметки – один из четырех самых «кассиниевских» спутников. 23 декабря 1672 года его открыл астроном, в честь которого и назвали космический аппарат, – Джованни Доменико Кассини. Как и его собратья Диона, Япет и Тефия, спутник получил название Sidera Lodoicea. «Звезды Людовика» были посвящены королю-Солнцу Людовику XIV, а собственного имени не имели.

Только в 1847 году сын первооткрывателя Урана, Джон Гершель, заметил, что спутников Сатурна уже не пять, а семь (к чему сам приложил руку), и предложил дать им имена в честь братьев и сестер Кроноса, греческого аналога римского Сатурна.

Рея в этом ряду была весьма оригинальной, ибо она была не только дочерью Урана и Геи, не только сестрой Кроноса, но и его женой. Именно детей Реи пожирал Кронос, и именно она подсунула своему мужу-брату вместо Зевса завернутый в пеленки камень. Героическая женщина, мать многих богов Олимпа (кроме Зевса, это, например, и Деметра, и Гера, и Посейдон).

Вернемся же к нашему спутнику, который, кстати, не нужно путать с открытым в 1905 году астероидом 577 Рея, который заметно меньше нашего героя.

Рея – второй по величине спутник Сатурна (девятый в Солнечной системе). Ее форма – почти идеальный шар с параметрами 1530,0±1,4 × 1526,2±1,2 × 1524,8±1,2 км. Скальные породы составляют всего треть от состава спутника, остальное – водяной лед. Скорее всего, под поверхностью этого спутника нет ни водного океана, ни ядра.

Отчасти Рею можно назвать похожей на Япет: у нее тоже есть ведущее полушарие и ведомое. Ведущее посветлее, на нем больше кратеров, ведомое – более темное, однако на нем есть какие-то яркие и тонкие полосы.

Сначала ученые думали, что это продукт криовулканизма, но после того, как Рея попала в объективы Cassini, оказалось, что геологическая активность Реи вроде бы нулевая. Это тектонические образования, которые появились из-за растяжения поверхности.

Разумеется, поверхность Реи теперь картирована. Поскольку сама Рея – мать богов, названия для объектов на ее поверхности принято брать из сюжетов о сотворении мира. Чаще всего – из азиатских мифов. Во-первых, для мифологов Рея тождественна малоазиатской Кибеле, а во-вторых, слишком мало азиатских имен на картах астрономических объектов.

6 марта 2008 года NASA объявило о потенциальном удивительном открытии – собственной системе колец у Реи. На некоторое время новость, ставшая следствием наблюдения потока электронов от Сатурна во время сближения Cassini cо спутником, стала главным астрономическим событием. Прошло девять лет, однако это открытие до сих пор остается под вопросом.

Плотное наблюдение Реи в 2010 году, которое включало в себя фотографирование окрестностей спутника со 100-секундной экспозицией, не позволило увидеть свидетельства существования колец.

Зато в том же году было сделано другое важнейшее открытие: 27 ноября 2010 года NASA объявило, что Рея окружена тончайшей, с давлением в несколько триллионных долей земного атмосферой, состоящей из молекулярного кислорода и углекислого газа.

Рея – спутник Сатурна, который удален от планеты на 527 тыс.км и совершает полный оборот за 4,5 суток. Периоды вращения и обращения спутника совпадают. Масса спутника Рея составляет 2,3*10^21 кг, а диаметр – 1,53 тыс.км. Спутник имеет округлую форму и состоит преимущественно из водяного льда и каменных пород. Одно полушарие характеризуется затемненными участками, а другое – светлой окраской.

Спутник планеты Сатурн Рея в самом начале своего формирования подвергалась атакам метеоритов. Ее поверхность усеяна кратерами, особенно в светлой части. Кратеры отличаются сглаженным рельефом, ведь лед по причине своей пластичности со временем оплывает. Разница температуры поверхности в ночное и солнечное велика. Спутник Сатурна Рея остывает до -225 град.С и прогревается до -175 град.С.

Первые снимки небесного тела были сделаны космическими зондами «Вояджер» в конце XX века. Но информации о Рее немного, ее исследования еще впереди.

Рея – спутник Сатурна, занимающий по величине почетное второе место среди сателлитов планеты и первое – по количеству кратеров на поверхности.

Директор парижской обсерватории итальянский астроном Джованни Кассини был прекрасным наблюдателем, он заметил в телескоп четыре спутника Сатурна. Среди обнаруженных небесных объектов была Рея, но на тот момент первооткрыватель назвал найденный им квартет сателлитов «звездами Людовика». Более ста лет эта луна носила имя Saturn V. Только в 1847 году было принято предложение Джона Гершеля назвать все открытые спутники именами греческих титанов.

Большую часть тела спутника составляет водяной лед, этим объясняется низкая плотность вещества 1,23 г/куб.см. На каменные породы приходится меньше трети от общей массы. Диаметр Реи равен 1528 км, она в три раза меньше Тритона. При колоссально низких температурах, достигающих в темных участках -220 градусов, лед на поверхности тверд, как скала.

Рея очень похожа на Диону по составу и внешнему виду поверхности. Оба спутника подверглись в начале формирования сильным метеоритным бомбардировкам, поэтому обладают кратерированной поверхностью. Полушарие, повернутое «лицом» к планете, имеет светлую однотипную окраску, а заднее – темные области, пронизанные светлыми черточками.

Природа этих полос на обеих лунах была определена как череда ледяных хребтов и обрывов. Рея признана одним из спутников, имеющих наибольшее количество кратеров. Их размеры колеблются в зависимости от региона, одни участки заполнены мелким следами ударов, другие имеют диаметр больше 40 км.

Наличие кислородной атмосферы на огромном расстоянии от Земли стало потрясающим открытием. Чрезвычайно разреженная газовая оболочка Реи была зафиксирована зондом «Кассини», проходившим в 100 км от ее поверхности. Ее плотность уступает земной в 5×10 в 12 раз. Как же появилась атмосфера у этого спутника?

Зареженные частицы, разгоняясь в магнитном поле планеты Сатурн, бомбардируют поверхность Реи и разбивают молекулу воды на кислород и водород. Источник углекислого газа точно не определен, возможно, это недра луны, или же углерод попал на поверхность луны с упавшими метеоритами. Соотношение молекул в атмосфере распределилось следующим образом: кислород – 70%, углекислый газ – 30%.

Рея – очень примечательное небесное тело. В начале 2000-х годов астрономы предполагали, что в экваториальной плоскости спутника может существовать система из трех узких относительно плотных колец, что было бы первым в истории случаем обнаружения колец у спутника, а не у планеты.

Предположение о существовании колец у Реи было сделано по результатам пролета космического зонда «Кассини» в 2005 году (аппарат обнаружил, что в окрестностях спутника наблюдается торможение электронов высокой энергии магнитосферы Сатурна), но исследования последующих лет так и не подтвердили гипотезу о кольцах Реи. Однако астрономы не спешат окончательно закрывать этот вопрос. Возможно, что цепочка отметин на поверхности спутника может представлять собой последствия падения частиц колец Реи, сошедших со своих орбит.

Рея относится к спутникам, где предполагается наличие жидкой воды. Признаки существования океана есть также у спутников Сатурна Диона и Мимас, у спутника Юпитера Каллисто и у спутника Нептуна Тритон. Реальное существование воды уже было выявлено на спутнике Юпитера Европе. Позже она нашлась также на Ганимеде (спутник Юпитера) и Энцеладе (спутник Сатурна). Кроме того, в 2020 году NASA сообщила об обнаружении воды и на спутнике Земли – Луне. Также в этом году итальянские ученые сообщили, что нашли на Марсе систему озер с жидкой водой.

Рея – второй по величине спутник Сатурна и девятый по величине спутник в Солнечной системе. Это второе наименьшее тело в Солнечной системе, для которого точные измерения подтвердили форму, соответствующую гидростатическому равновесию, после карликовой планеты Цереры.

Рея представляет собой ледяное тело плотностью около 1,233 г/куб.см. Такая низкая плотность указывает на то, что она состоит из ~25% породы (плотность ~3,25 г/куб.см) и ~75% водяного льда (плотность ~0,93 г/куб.см). В то время как Рея является девятым по величине спутником. Однако, этот спутник Сатурна только десятый по массе. Ранее предполагалось, что в центре Реи было скалистое ядро. Измерения, сделанные во время близкого пролета орбитальным аппаратом Кассини, указывает на то, что Рея имеет почти однородную внутреннюю часть.

Рея покрыта кратерами, включая несколько больших ударных бассейнов, таких как Тирава. Он также имеет яркие тонкие маркировки на своей поверхности. Его поверхность может быть разделена на две геологически различные области, основанные на плотности кратера. Первая область содержит кратеры, которые больше чем 40 км в диаметре. Вторая область, в частях полярных и экваториальных областей, имеет только кратеры небольшие по размерам. Это говорит о том, что на спутнике были большие геологические изменения во время его формирования.

Дальний облет космического аппарата «Кассини» 17 января 2006 года позволил получить изображения тонкой полусферы с лучшим разрешением и меньшим углом наклона Солнца, чем предыдущие наблюдения. Похоже, что полосы Реи на самом деле являются ледяными скалами, подобными скалам Дионы.

Орбитальный аппарат Кассини несколько раз показывал изображение Реи с умеренных расстояний. 26 ноября 2005 года в ходе основной миссии был совершен один близкий целевой облет на расстоянии 500 км. 30 августа 2007 года был осуществлен дополнительный облет на расстоянии 5750 км.

Рея – второй по величине спутник Сатурна, но со средним радиусом 764 км он составляет менее трети радиуса самого большого спутника Сатурна, Титана. Это маленькое, холодное, безвоздушное тело, очень похожее на сестринские луны – Диону и Тетис. Как и в случае с двумя другими лунами, Рея приливно синхронизирована по фазе со своей родительской планетой – одна сторона всегда обращена к Сатурну – когда она завершает свой 4,5-земной день по орбите.

Температура поверхности Реи также похожа на температуру Дионы и Тетиса: -174 град.C в освещенных Солнцем областях и -220 град.C – в затененных. У Реи высокая отражательная способность (или геометрическое альбедо). Это предполагает, ее поверхность в основном состоит из водяного льда.

Рея находится на расстоянии 527 тыс.км дальше от Сатурна, чем Дион и Тетис. Из-за этого она не получает достаточных приливных колебаний от Сатурна для внутреннего нагрева. Кроме того, Рея больше поражена кратерами, чем Диона и Тетис.

Рея казалась астрономам крошечной точкой до наблюдений «Вояджера» (1 и 2) в 1980 и 1981 годах. Изображения космического корабля показали, что поверхность Реи можно разделить на две области: испещренную кратерами более 40 км освещенную местность и области второго типа в частях полярного и экваториального региона с кратерами диаметром меньшего размера. Похоже, когда-то давно в истории Реи произошло «обновлению поверхности». Однако это было бы давно, считается, что средний возраст равнин составляет около 4 млрд лет.

Изображения «Вояджера» также показали загадочные линейные «тонкие» линии протяженностью от десятков до сотен миль, часто прорезающие равнины и кратеры. В 2006 году изображения космического корабля «Кассини» показали, что эти области представляют собой трещины, как у каньонов. Такие скалы говорят о том, что Рея могла быть тектонически активной в прошлом. Этот тип поверхностных элементов встречается также на Дионе и Тетисе.

Космический корабль «Кассини» обнаружил очень тонкую атмосферу – экзосферу, наполненную кислородом и углекислым газом вокруг Реи в 2010 году. Это был первый случай, когда космический корабль непосредственно захватил молекулы кислородной атмосферы – хотя и очень тонкой – в мире, отличном от Земли. Кислород на поверхности Реи примерно в 5 трлн раз менее плотен, чем у нас на Земле.

Вторая по величине луна Сатурна – Рея, одно из самых странных небесных тел. У этого спутника есть свои кольца, как у Сатурна. Эти кольца – первые в истории, обнаруженные вокруг луны. Однако на этом уникальные особенности Реи не заканчиваются – предыдущие спектроскопические исследования указали на неидентифицируемое вещество на ее поверхности.

Тайна поверхности Реи началась несколько десятилетий назад, когда космический корабль НАСА «Кассини» пролетел над Реей в рамках своей миссии по исследованию Сатурна и его спутников. Он провел спектрографический анализ, собрав данные ультрафиолетовых изображений луны и ее химического состава, подтвердив, что ее поверхность состоит из льда. Но данные также показали наличие неидентифицируемого материала.

Бхаламуруган Сивараман – доцент Лаборатории физических исследований в Индии и соавтор нового исследования. В своем интервью для Inverse она рассказала, как команда пыталась исследовать химическую природу этого загадочного сигнала. Для этого учены вернулись к исходным данным «Кассини».

Команда, стоящая за новым исследованием, проанализировала данные, собранные пролетом «Кассини», и провела лабораторные эксперименты, чтобы проверить разные молекулы и посмотреть, какая из них могла бы дать неизвестный сигнал.

Перебрав возможных кандидатов, исследователи в конечном итоге нашли вероятного виновника: гидразин. Гидразин – неорганическое соединение, бесцветная жидкость с таким же резким запахом, как и аммиак. H₂N—NH₂ — чрезвычайно токсичная, сильно гигроскопичная жидкость. Здесь, на Земле, он используется в фармацевтике, агрохимикатах и в качестве ракетного топлива для космических кораблей. Согласно исследованию, это первый раз, когда такое соединение было обнаружено на луне.

Чтобы понять, откуда мог взяться гидразин, Сивараман и его коллеги, по сути, попытались воссоздать условия поверхности Реи в лаборатории.

Любопытно, что это моделирование предполагает, что лунный сосед Реи, Титан, самый большой спутник Сатурна, может быть связан с присутствием гидразина. Исследователи предполагают, что Титан может испускать молекулы азота (N) в сторону Реи, которые затем превращаются в гидразин в результате межлунного взаимодействия.

Такое взаимодействие двух лун – большая редкость в нашей Солнечной системе. Но, учитывая размер Титана, вполне вероятно, что Луна будет оказывать некоторое влияние на окружающие его объекты.

Учитывая, что это первое обнаружение гидразина на луне, команда, проводившая исследование, хочет продолжить наблюдение за другими лунами, чтобы увидеть, образуется ли гидразин где-либо еще в Солнечной системе. Они также подозревают, что, возможно, еще предстоит открыть еще неизвестный химический состав.

Эта конкретная работа помогает нам идентифицировать другую молекулу, о существовании которой ученые не знали раньше.