1. Жидкие гейзеры Энцелада
В 2009-м году «Кассини», космический аппарат НАСА, совершил полёт вокруг Сатурна. Во время полёта мимо одной из его внешних лун — Энцелада — аппарат смог сфотографировать нечто необычное. Дело в том, что большинство планетарных спутников в Солнечной системе в геологическом смысле мертвы — иными словами, в их недрах не происходит каких-либо процессов. Что касается Энцелада, то на его поверхности удалось обнаружить гигантские трещины, из которых в открытый космос со скоростью 2250 км/ч вырываются гейзеры воды и льда высотой до сотни км.
Жидкая вода вырывается на поверхность и почти сразу замерзает, образуя снег и частички льда — такое явление получило название криовулканизма. Надо отметить, что такое явление наблюдается только на южном полюсе спутника Сатурна, где присутствуют узкие разломы в планетарной коре, получившие название «тигровые полосы». Причины того, что же настолько отличает Энцелад от других лун и какие процессы происходят в его недрах, пока неизвестны. Однако исследователи считают, что на Энцеладе должны быть два источника тепла, вызывающие криовулканизм.
Одним источником могут быть радиоактивные элементы, распадающиеся и нагревающие недра луны, помогая тем самым воде оставаться в жидком состоянии. Вторым же источником может быть приливный нагрев: Энцелад вращается вокруг Сатурна по эллиптической орбите, поэтому он то приближается к Сатурну, то удаляется от него. Когда спутник оказывается недалеко от Сатурна, гравитационное притяжение планеты вызывает более сильные приливные растягивания Эцелада, что приводит к трению материи в его недрах и высвобождению энергии, а это, в свою очередь, способствует таянию льдов внутри спутника и поддерживает воду в жидком состоянии.
Самое интересное в этом вопросе то, сколько же воды содержится под поверхностью Энцелада — там вполне может оказаться глубокий океан. Возможно, океан не занимает всё пространство недр луны, он может быть только в тех местах, где извергаются гейзеры. А в жидком океане при достаточной температуре вполне могут зародиться живые организмы.
2. Стена Япета
Стена Япета — уникальный объект, подобного которому в Солнечной системе нет. Он представляет собой горный хребет общей протяжённость 1300 км, опоясывающий Япет по экватору и делящий спутник на две почти одинаковые половинки, благодаря чему Япет немного напоминает по форме грецкий орех. Высота хребта достигает 13 км, а ширина — 20 км.
Разумеется, причины происхождения хребта неизвестны. Существует множество гипотез: одна из них состоит в том, что раньше Япет был так называемой «двойной луной» — будучи сам спутником Сатурна, Япет мог иметь собственный спутник, вращавшийся вокруг него по круговой орбите. Постепенно этот объект притягивался к Япету под воздействием его гравитации, после чего гравитационные силы разорвали объект на части, превратив его в кольца, которые затем упали на поверхность Япета, сформировав горную гряду.
Другая гипотеза объясняет возникновение Стены тектоническими процессами, некогда происходившими на спутнике. Например, Япет изначально мог не иметь сферической формы, но по каким-то причинам скорость его вращения замедлилась, и в результате он стал сферой. Площадь спутника сократилась, а оставшееся вещество скопилось в районе экватора, образовав горы.
Третья гипотеза связана с «двуликостью» Япета. Дело в том, что поверхность Япета — неоднородна: на снимках, сделанных «Кассини», видно, что Япет почти по меридиану «разделён» на две половины — светлую и тёмную. Граница этих участков очень резкая, они не переходят плавно один в другой. Вероятно, ранее Япет был ледяным спутником, что объясняет состав его светлой стороны, а тёмная сторона — это космическая тёмная пыль, оседающая на его ведущем полушарии. Исследователи полагают, что возникновение Стены может быть каким-то образом связано с неоднородной окраской Япета.
3. Вулканы Ио
Спутник Юпитера Ио — наиболее геологически активный объект Солнечной системы: на поверхности Ио находится более 400 действующих вулканов, постоянно извергающих из недр луны потоки лавы. В некоторых случаях извергаемые раскалённые фонтаны из серы и диоксида серы поднимаются на высоту 500 км от точки выброса, а лавовые потоки на поверхности Ио достигают 500 км в длину.
Благодаря постоянным извержениям, Ио очень красив — поверхность его раскрашена в различные оттенки жёлтого, белого, красного, чёрного и зелёного. Кроме того, магма может вырываться из недр не только посредством вулканов, но и просто вытекать из многочисленных трещин в коре луны.
Вероятно, такая вулканическая активность обусловлена периодическим нагревом недр Ио, связанных с воздействием гравитационных сил Юпитера и двух других крупных спутников планеты-гиганта — Европы и Ганимеда, а также тем, что под поверхностью Ио находится гигантский океан магмы в несколько десятков км глубиной.
4. Кольца Сатурна
Кольца, названные в алфавитном порядке (от A до E), — одно из самых красивых явлений в Солнечной системе. Зонд «Кассини» во время своей исследовательской миссии сумел сделать макросъёмку колец Сатурна, благодаря чему удалось узнать, из чего состоят кольца и что находится внутри них. Считается, что помимо семи главных, ярко выраженных колец, существуют тысячи колец поменьше, состоящие из льда и пыли, воды в которых приблизительно в 26 млн раз больше, чем на Земле.
Исследователи до сих пор не знают, как образовались кольца Сатурна. Возможно, они состоят из материала, которому когда-то не удалось сформироваться в луну из-за воздействия гравитационных полей планеты-гиганта. Или, возможно, кольца раньше были луной, слишком приблизившейся к Сатурну и распавшейся из-за приливных гравитационных сил планеты. Есть даже теория, что кольца — это остатки кометы, подлетевшей к Сатурну слишком близко и разорванной воздействием гравитации.
Кроме того, фотографии, сделанные «Кассини» в 2009-м году, показали, что кольца, ранее считавшиеся твёрдыми и плоскими, содержат в себе «хребты» высотой от двух м до пяти км. Исследователи полагают, что эти неровности возникли из-за того, что прямо внутри колец вокруг Сатурна вращается до 62-х мелких лун, которые, двигаясь фактически сквозь кольца, порождают смещения частиц, поскольку орбиты лун не совсем совпадают с орбитой самих колец. В кольце, А, например, самом дальнем от Сатурна, луна Дафнис стала причиной возникновения вертикального пика, высота которого превышает четыре км.
5. Большое красное пятно на Юпитере
Большое красное пятно на Юпитере — это огромных размеров шторм, бушующий на гигантской планете. Этот шторм по своим размерам в три раза больше Земли. Причин возникновения учёные точно не знают — пятно было там всегда, с момента начала наблюдений за планетой. Его наблюдали астрономы ещё во второй половине XVII-го века, но, возможно, оно возникло гораздо раньше.
Древний ураган уже столетия бушует на Юпитере с бешеной скоростью — гигантская воронка вздымается почти на восемь км над облачным покровом планеты. Скорость ветров в Большом красном пятне составляет 640 км/ч. Большинство тропических ураганов в южном полушарии Земли закручиваются по часовой стрелке вслед за вращением планеты, на Юпитере же Большое красное пятно, также находящееся в южном полушарии, закручивается против часовой стрелки из-за высокого давления.
Недавно телескоп «Хаббл» сфотографировал на Юпитере три бури поменьше — учёные назвали их Белыми пятнами из-за их цвета. За три года наблюдений пятна слились воедино, образовав один ураган величиной с Землю. Затем примерно за неделю ураган резко изменил свой цвет — из белого стал ярко-красным, благодаря чему получил название Малого красного пятна. Причины явления до сих пор остаются загадкой, но, возможно, Большое красное пятно возникло столетия назад аналогичным образом.
Астрономы предполагают, что раньше оно тоже было белым, но по мере увеличения скорости ветров начало «всасывать» частички материи с поверхности планеты и выбрасывать их в атмосферу Юпитера. Одним из соединений в Красных пятнах может быть разновидность серы. Красный цвет также можно объяснить присутствием веществ, вступающих в реакцию с солнечным светом и придающих ураганам такую окраску.
За последние десятилетия с Большим красным пятном произошли некоторые перемены: Оно стремительно съёживается и становится круглее, так что, возможно, когда-нибудь оно полностью исчезнет.
6. Пояс астероидов
О возникновении пояса астероидов почти ничего неизвестно. Возможно, осколки остались после образования Солнечной системы. Долгое время исследователи считали, что на месте пояса астероидов раньше могла быть планета, под воздействием каких-то процессов прекратившая своё существование, а пояс — всё, что от неё осталось. Теперь же учёные понимают, что планета там образоваться не могла — из-за гравитационного притяжения Юпитера и других планет материя не имела возможности собраться в планету.
Протяжённость пояса астероидов — несколько сотен км, диаметр некоторых камней — не больше пары м, другие же крупнее города. В этом поясе находятся, вероятно, миллионы объектов, однако, если бы возможно было соединить их все в один, то он оказался бы меньше нашей Луны.
Как ни странно, если космический корабль когда-нибудь полетит сквозь пояс астероидов, то астронавты увидят не летящие на них с бешеной скоростью камни, а далёкие светящиеся точки, поскольку среднее расстояние между большинством астероидов в поясе намного больше их реальных размеров. Среднее расстоянии между двумя объектами может превышать полтора млн км.
Почти все астероиды обладают неправильной формой, но есть среди них и почти идеально круглый шар — Церера, крупнейший астероид в Солнечной системе диаметром 950 км. Масса Цереры составляет почти четверть от общей массы всех астероидов в поясе. Благодаря своей сферической форме Церера занесена в список карликовых планет, к которым также относится, например, Плутон.
Астероиды представляют потенциальную опасность для жизни на нашей планете: если один из них когда-либо упадёт на Землю, это станет причиной масштабных разрушений, но только в том случае, если астероид окажется достаточно велик.
14 апреля 2010-го года над средним западом в США пронёсся пылающий астероид 90 см в диаметре. К счастью, объект распался на крошечные кусочки до того, как врезался в Землю. Но в прошлом из-за столкновения с астероидами на Земле возникали огромные кратеры, которые до сих пор можно увидеть в США, Австралии, Канаде. Считается также, что именно из-за падения астероида погибли динозавры — тогда объект диаметром 10 км упал на нашу планету на месте современной Мексики.
7. Вулкан Олимп на Марсе
Ширина основания горы Олимп — 540 км, поэтому, даже несмотря на поразительную высоту — 20 км — её склоны очень покатые. Олимп расположен в провинции Фарсида — регионе Марса, где есть и другие большие вулканы. Если взойти на вершину Олимпа, то можно оказаться в верхних слоях марсианской атмосферы.
Олимп постепенно возник миллиарды лет назад — одно извержение следовало за другим, и всё новые и новые потоки лавы застывали друг поверх друга. Олимп стал крупнее любой горы на Земле по нескольким причинам: из-за сильнейшей вулканической активности и того, что сила притяжения на Марсе намного слабее, чем на нашей планете, поэтому, вырастая, гора не «оседала» под собственным весом. Кроме того, на Марсе, в отличие от Земли, нет тектонических плит: горячий кратер, из которого извергалась лава, всё время оставался на одном месте, что позволило материалу накапливаться.
Считается, что сейчас на Марсе нет геологической активности, но недавно были получены подробные фотографии лавовых потоков Красной планеты. Некоторым потокам более 115-ти млн лет, но другим — всего два млн лет, что по геологической шкале времени можно назвать недавними событиями, и это позволяет предположить, что некоторая вулканическая активность на Марсе всё же есть до сих пор. А на склонах Олимпа в лавовых потоках очень мало кратеров — это означает, что этим потокам максимум 20 млн лет.