Диона

Диона — один из ледяных спутников Сатурна среднего размера, четвёртый по величине среди спутников планеты, со средним радиусом около 561 км, обращающийся на расстоянии 377 400 км по аккуратной, почти круговой орбите (наклонение всего 0,019 градуса), которую он проходит каждые 2,7 суток. Это мир твёрдого водяного льда, окутывающего каменное сердце, настолько холодный (около минус 186 по Цельсию), что его лёд ведёт себя как камень, и покрытый шрамами двойной истории, записанной почти на каждом безвоздушном теле здесь: непрекращающейся кратерной бомбардировкой сверху и медленным тектоническим растрескиванием изнутри.

Что выделяло Диону задолго до того, как к ней приблизились космические аппараты, — это яркие, призрачные полосы, драпирующие её ведомое полушарие. Десятилетиями их просто заносили в каталог как «волокнистый рельеф», и лишь с прибытием орбитального аппарата NASA «Кассини» прояснилась их истинная природа — не иней, а сеть высоких ледяных обрывов.

Открыта Кассини, посещена «Кассини»

Итало-французский астроном Джованни Доменико Кассини впервые заметил Диону из Парижской обсерватории в марте 1684 года, одновременно с её соседкой Тефией. Свои четыре сатурнианских открытия он назвал «Sidera Lodoicea» — «звёзды Людовика» — в честь своего покровителя, короля Людовика XIV. Это лестное название не прижилось. В 1840-х годах Джон Гершель предложил вместо этого называть спутники Сатурна в честь титанов греческой мифологии и их родни, и этот спутник стал Дионой — титанидой, которую Гомер называет матерью Афродиты.

В том, что аппарат, окончательно детально картировавший Диону, тоже носил имя Кассини, есть изящная симметрия. Между 2005 и 2015 годами орбитальный аппарат «Кассини» совершил пять целевых пролётов мимо спутника. Самое близкое сближение состоялось 12 декабря 2011 года, когда аппарат прошёл на высоте чуть менее 100 км над поверхностью; более поздняя, более далёкая встреча 17 августа 2015 года — последняя из пяти — собрала гравитационные данные, прежде чем миссия перешла к своему драматичному финалу у самого Сатурна.

Разгадка волокнистого рельефа

Когда в 1980 году мимо пролетел «Вояджер-1», его камеры зафиксировали бледные, нитевидные отметины, тянущиеся по ведомой стороне Дионы, но снимки были слишком грубыми, чтобы понять их природу. Ведущая догадка — тонкий слой яркого инея — оказалась ошибочной. Снимки высокого разрешения «Кассини» показали, что эти «волокна» — обнажённые грани тектонических разломов: длинные системы обрывов, некоторые высотой в несколько сотен метров, где кора разошлась и просела. Более тёмный поверхностный материал осыпается с крутых стен, обнажая свежий, ярко отражающий водяной лёд.

Эти системы разломов носят имена, заимствованные из «Энеиды» Вергилия, в духе классической темы спутника, — среди них хазмы Падуя, Палатин и Эврот, отдельные системы, протянувшиеся на сотни километров по ведомому полушарию. Их наличие — прямое свидетельство того, что Диона когда-то была тектонически активна, сгибаясь и растрескиваясь, а не оставаясь замёрзшей и инертной. Исследователи даже высказывали предположение, что эти разломы могут представлять собой зрелого, «остывшего» родственника всё ещё извергающихся «тигровых полос» на соседнем Энцеладе.

Кратеры и два лика

Как и большинство ледяных спутников Сатурна, Диона постоянно обращена к планете одним и тем же полушарием на протяжении всей орбиты, и две её стороны выглядят поразительно по-разному. Древние равнины испещрены ударными кратерами, крупнейшие из именованных — Эней диаметром около 160 км и Дидона диаметром около 120 км — названы в честь персонажей «Энеиды» Вергилия, наряду с гигантским Эвандром, избитым ударным бассейном шириной около 350 км близ южного полюса. Загадочным образом наиболее густо кратерированная местность находится на ведомой стороне — противоположность тому, что предсказывает простая орбитальная механика, — что намекает на возможность разворота и переориентации Дионы крупным ударом в какой-то момент её прошлого.

Под кратерированной корой Диона примерно наполовину состоит из камня и наполовину изо льда по массе, с плотностью около 1,5 плотности воды. Это указывает на богатое силикатами ядро радиусом примерно 400 км, окутанное толстой ледяной оболочкой.

Скрытый океан и след воздуха

Сегодня Диона не выглядит явно активной, и всё же свидетельства в пользу погребённого океана интригуют. В 2016 году исследователи из Королевской обсерватории Бельгии повторно проанализировали гравитационные измерения «Кассини» и обнаружили, что данные лучше всего согласуются с моделью, где ледяная кора Дионы плавает поверх глобального океана жидкой воды на глубине примерно 100 км, зажатого между внешней оболочкой и глубоким каменным ядром. Если это подтвердится, Диона окажется в одной избранной компании с Энцеладом, Европой и Титаном как потенциальный мир с подповерхностным океаном, отчасти подогреваемым приливным воздействием её орбитального резонанса 1:2 с Энцеладом.

У спутника есть и едва заметный след атмосферы. Во время пролёта 2010 года приборы «Кассини» обнаружили разрежённую экзосферу молекулярного кислорода, вероятно, выбитого из поверхностного льда заряженными частицами, захваченными магнитосферой Сатурна. Она слишком разрежена, чтобы ею дышать или вообще называть настоящей атмосферой, но она отмечает Диону как химически активную поверхность, а не полностью мёртвую.

Спутники-эскорты в точках Лагранжа

Диона — один из немногих спутников, известных тем, что «пасёт» собственных компаньонов. Два крошечных спутника, Елена и Полидевк, делят с Дионой её орбиту, двигаясь впереди и позади неё в гравитационно устойчивых точках Лагранжа — Елена опережает на 60 градусов в точке L4, Полидевк отстаёт на 60 градусов в точке L5. Поскольку они занимают орбиту Дионы, а не обращаются вокруг неё самой, их называют троянскими спутниками Дионы — расклад, повторяющийся больше нигде, кроме как у Тефии с её собственной парой ко-орбитальных компаньонов.

Как найти Диону

Диона вполне доступна любительскому телескопу, хотя это требовательная цель, поскольку она держится вблизи яркого Сатурна. При звёздной величине около 10 это один из спутников Сатурна, которые легче всего поймать после Титана, Реи, Япета и Тефии, — она выглядит тусклой звездоподобной точкой рядом с кольцами. Телескоп с апертурой 100 мм и более в спокойную ночь покажет, как она меняет положение от часа к часу и от ночи к ночи, огибая планету каждые 2,7 суток. Программы-планетарии или эфемериды сильно помогают отличить её от родственных спутников и от фоновых звёзд.