Рея Луна: второй по величине спутник Сатурна

Кэролин Коллинз Петерсен — эксперт в области астрономии и автор семи книг по космонавтике. Ранее она работала в группе инструментов космического телескопа Хаббл.

Вокруг планеты Сатурн вращаются по меньшей мере 62 спутника, некоторые из которых существуют внутри колец, а другие — вне системы колец. Луна Рея — второй по величине спутник Сатурна (больше только Титан). Он состоит в основном изо льда с небольшим количеством каменистого материала внутри. Среди всех спутников Солнечной системы он девятый по величине, и если бы он не вращался вокруг более крупной планеты, его можно было бы считать карликовой планетой.

Основные выводы: Рея Мун

• Рея могла образоваться одновременно с Сатурном, примерно 4,5 миллиарда лет назад.
• Рея — второй по величине спутник Сатурна, а Титан — самый большой.
• Состав Реи в основном состоит из водяного льда с примесью каменистого материала.
• На ледяной поверхности Реи много кратеров и трещин, что свидетельствует о бомбардировках в недавнем прошлом.

История исследования Реи

Хотя большая часть того, что ученые знают о Рее, получена в результате недавних исследований космического корабля, она была впервые обнаружена в 1672 году Джованни Доменико Кассини, который обнаружил ее, наблюдая за Юпитером. Рея была второй луной, которую он нашел.Он также нашел Тефию, Диону и Япет и назвал группу из четырех лун Sidera Lodoicea в честь короля Франции Людовика XIV. Имя Рея было присвоено спустя 176 лет английским астрономом Джоном Гершелем (сыном астронома и музыканта сэра Уильяма Гершеля). Он предложил, чтобы спутники Сатурна и других внешних планет были названы в честь персонажей мифологии. Названия лун Сатурна произошли от титанов в греческой и римской мифологии. Таким образом, Рея вращается вокруг Сатурна вместе со спутниками Мимасом, Энцеладом, Тефией и Дионой.

Миссия Кассини изучала Сатурн, его кольца и спутники, включая Рею, в течение десяти лет с 1997 по 2017 год. НАСА

Лучшая информация и изображения о Рее были получены с двойного космического корабля «Вояджер» и миссий «Кассини». В 1980 году мимо пролетел "Вояджер-1", а в 1981 году — его близнец. Они предоставили первые "крупные" изображения Реи. До этого Рея была просто маленькой светящейся точкой в ​​наземных телескопах. Миссия Кассини продолжила исследование Реи, начавшееся в 2005 году, и в течение следующих нескольких лет совершила пять близких облетов.

Космический аппарат Кассини совершил пять близких облетов Реи и сделал это изображение поверхности на расстоянии чуть более 3700 километров над поверхностью. NASA/JPL-Caltech/Институт космических наук

Поверхность Луны Реи

Рея мала по сравнению с Землей, всего около 1500 километров в поперечнике. Он обращается вокруг Сатурна один раз каждые 4,5 дня. Данные и изображения показывают множество кратеров и ледяных шрамов, протянувшихся по его поверхности. Многие из кратеров довольно большие (около 40 км в поперечнике). Самый большой из них называется Тирава, и в результате удара, который его создал, возможно, на поверхность посыпались ледяные брызги. Этот кратер также покрыт более молодыми кратерами, что подтверждает теорию о том, что он очень старый.

Самый большой кратер Реи, называемый Тирава, сам по себе сильно изрыт. Это около 40 км в поперечнике. НАСА/Институт космических наук

Встречаются и уступы, зазубренные скалы, оказавшиеся крупными разломами.Все это означает, что удары действительно сильно повредили Рею с течением времени. Также по поверхности разбросаны темные области. Они состоят из органических соединений, образующихся при бомбардировке поверхностного льда ультрафиолетовым светом.

Состав и форма Реи

Эта маленькая луна состоит в основном из водяного льда, а камни составляют не более 25 процентов ее массы. Ученые когда-то думали, что у него может быть каменное ядро, как и у многих других миров внешней Солнечной системы. Однако миссия «Кассини» предоставила данные, которые предполагают, что на Рее может быть некоторый каменистый материал, смешанный повсюду, а не сосредоточенный в ядре. Форма Реи, которую планетологи называют «трехосной» (три оси), также дает важные сведения о внутреннем строении этой луны.

Вполне возможно, что под ледяной поверхностью Реи может быть небольшой океан, но вопрос о том, как этот океан поддерживается теплом, остается открытым. Одна из возможностей — своего рода «перетягивание каната» между Реей и сильным гравитационным притяжением Сатурна. Однако Рея вращается достаточно далеко от Сатурна, на расстоянии 527 000 километров, так что нагрева, вызванного этим так называемым «приливным нагревом», недостаточно, чтобы согреть этот мир.

Другой возможностью является процесс, называемый «радиогенным нагревом». Это происходит, когда радиоактивные материалы распадаются и выделяют тепло. Если внутри Реи их достаточно, это может дать достаточно тепла, чтобы частично растопить лед и создать слякотный океан. Данных, подтверждающих любую из этих гипотез, пока недостаточно, но масса и вращение Реи по трем осям позволяют предположить, что эта луна представляет собой ледяной шар с небольшим количеством камня внутри. Эта порода может содержать радиогенные материалы, необходимые для нагревания океана.

Хотя Рея — замерзшая луна, похоже, у нее очень тонкая атмосфера. Этот тонкий слой воздуха состоит из кислорода и углекислого газа и был обнаружен в 2010 году. Атмосфера создается, когда Рея проходит через магнитное поле Сатурна.Энергичные частицы захватываются вдоль силовых линий магнитного поля и вырываются на поверхность. Это действие вызывает химические реакции, в результате которых выделяется кислород.

Рождение Реи

Считается, что рождение спутников Сатурна, в том числе Реи, произошло, когда материалы объединились на орбите вокруг молодого Сатурна миллиарды лет назад. Ученые-планетологи предлагают несколько моделей этого образования. Одна включает идею о том, что материалы были рассеяны по диску вокруг молодого Сатурна и постепенно слипались, образуя спутники. Другая теория предполагает, что Рея могла образоваться при столкновении двух более крупных спутников, подобных Титану. Оставшиеся обломки в конечном итоге слиплись вместе, образовав Рею и ее родственную луну Япет.