«Радуга» в кольцах Сатурна: вблизи Энцелада обнаружены необычные светящиеся полосы.

В 1966 году у Сатурна было обнаружено новое кольцо, отличающееся от остальных: оно имеет форму тора, «бублика», и проходит вдоль орбиты маленькой белоснежной луны Сатурна, Энцелада.

В 1980-1981 годах зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2» по очереди пролетели мимо спутника и отправили его первые фотографии. Тогда стало очевидно, что вокруг газового гиганта вращается около 500-километровый обледенелый шар, что делает его таким ярким. Наличие водяного льда на его поверхности подтверждается спектром отражаемого света.

Уже в то время возникли предположения, что Энцелад может быть не полностью заморожен, и под этим льдом может находиться глобальный океан. Ученые выдвинули гипотезу о возможном источнике тепла, поддерживающем воду в жидком состоянии внутри этого небольшого, холодного небесного тела, находящегося на таком расстоянии от Солнца, — так называемом приливном разогреве: по мере движения спутника вокруг Сатурна гравитация планеты слегка деформирует и «разминает» Энцелад, вызывая внутреннее трение.

Все эти открытия и предположения объединились в единую картину, когда в 2005 году зонд «Кассини» зафиксировал гигантские гейзеры, выбрасывающиеся из южной полярной области Энцелада. Во-первых, это подтвердило подозрения о подледном океане. Во-вторых, стало очевидно, что выбрасываемый из-под поверхности водяной пар создает вокруг Сатурна своеобразное тороидальное кольцо Е.

Недавно астрономы из Нидерландов, Франции и США добавили еще один интересный штрих. Они тщательно проанализировали данные, которые «Кассини» передавал во время своих пролетов мимо Энцелада. Выяснилось, что во время трех встреч с ним зонд зафиксировал необычные оптические эффекты. Особенно ярко они проявились во время пролета в конце марта 2012 года.

Тогда, находясь в нескольких сотнях тысяч километров от Энцелада, аппарат запечатлел параллельные светлые полосы. Они располагались под углом 16 градусов к плоскости эклиптики, то есть плоскости вращения планет вокруг Солнца, и 43 градуса к плоскости колец Сатурна. По мере дальнейшего движения зонд и Энцелад приближались друг к другу, и полосы исчезли, но вскоре вместо них возникла большая светлая область. Об этом исследователи сообщили в недавней статье, доступной на сервере препринтов arXiv.

Астрономы полагают, что эти явления вызваны эффектом дифракции света: когда он проходит через образованное извержениями Энцелада кольцо Е, он сталкивается с множеством препятствий в виде частиц льда. Это создает природную дифракционную решетку. Световые волны огибают препятствия, проходят между частицами, пересекаются и накладываются друг на друга — возникает интерференция.

Ученые обратили внимание на интересные детали: судя по спектру этих ярких полос, их создаёт свет, проходящий среди более крупных частиц, чем те, которые наблюдаются в кольце Е. Рассматриваются версии, что они менее подвержены раздроблению под действием космической радиации и столкновений или даже соединяются друг с другом.

Кроме того, «радуга» указывает на наличие среди льда частиц замерзшего углекислого газа, которые также не наблюдаются в кольце Е и в космосе долго не сохраняются. Всё это позволяет предположить, что явление вызвано недавно выброшенным Энцеладом веществом, которое, вероятно, образовало в кольце Е отдельную сильно наклонённую структуру.