Мимас

Мимас — самый маленький и самый близкий к планете из крупных спутников Сатурна, шар почти чистого водяного льда диаметром чуть менее 400 км — настолько небольшой, что собственная гравитация лишь едва смогла придать ему сферическую форму. Он обращается глубоко внутри владений Сатурна, скользя чуть за пределами видимых колец, и совершает полный оборот вокруг планеты меньше чем за сутки — примерно за 22,6 часа. На протяжении большей части двух столетий с момента открытия его считали ничем не примечательной замёрзшей реликвией — испещрённым кратерами снежком, вечно обращённым одной и той же стороной к своему гигантскому родителю.

С тех пор две вещи сделали Мимас одним из самых обсуждаемых малых спутников Солнечной системы: колоссальный ударный шрам, придающий ему поразительное сходство с деталью из научно-фантастического реквизита, и открытие 2024 года о том, что этот с виду мёртвый ледяной шар может скрывать под поверхностью глобальный океан жидкой воды.

Спутник-«Звезда смерти»

Облик Мимаса определяет одна-единственная деталь. Гершель — ударный кратер шириной около 130 км — занимает примерно треть от собственного 396-километрового диаметра спутника, словно из одного полушария вырезали цельный кусок «от края до края». Его валы поднимаются примерно на 5 км над дном кратера, а центральный пик достигает высоты около 6 км — выше большинства земных гор. С правильного ракурса кратер с его затенённой впадиной делает Мимас почти точной копией Звезды смерти из «Звёздных войн» — совпадение, не ускользнувшее ни от кого, кто видел чёткие снимки «Кассини».

Удар, высекший Гершель, был поразительно близок к тому, чтобы полностью расколоть спутник. На противоположной стороне Мимаса, прямо напротив кратера, поверхность разбита длинными бороздами и трещинами — хазмами, которые, по мнению многих исследователей, были прорезаны ударными волнами, пронёсшимися вокруг и сквозь маленький мир и сошедшимися в антиподной точке. Будь удар чуть сильнее — и Мимас, возможно, не существовал бы сегодня как единое тело.

Мир изо льда и кратеров

При среднем радиусе около 198 км и плотности лишь немногим выше плотности воды Мимас почти полностью состоит из замёрзшей H₂O с лишь небольшой долей камня. Эта низкая плотность в сочетании с сильно избитой поверхностью долгое время заставляла считать его геологически мёртвым объектом — местом, фиксировавшим удары миллиарды лет, но так и не обновившим собственную поверхность. Кратеры теснятся почти на каждом участке рельефа, крупнейшие из них достигают десятков километров в поперечнике, а слегка яйцевидная форма спутника выдаёт, насколько слаба его собственная гравитация при таком размере.

Мимас находится в приливном захвате, постоянно обращённый к Сатурну одним полушарием на протяжении всего оборота, подобно тому как наша Луна обращена к Земле. Температура поверхности держится около −200 °C, и в 2010 году инфракрасный прибор «Кассини» зафиксировал странный, резко очерченный узор из тёплых и холодных участков на поверхности — тепловую аномалию в форме «Пакмана», точная причина которой всё ещё обсуждается, но, вероятно, отражает различия в теплопроводности ледяного грунта.

Пастух на краю колец

Мимас обращается на среднем расстоянии около 185 500 км от Сатурна, близко к кольцевой системе, и его гравитация оставляет заметный след на самих кольцах. Именно этот спутник в значительной мере ответствен за расчистку щели Кассини — широкого тёмного промежутка между кольцами A и B Сатурна: частицы, обращающиеся там, попадают в резонанс 2:1 с Мимасом — совершая два оборота вокруг Сатурна на каждый оборот Мимаса, — и повторяющееся притяжение со временем выметает их прочь. Он также помогает формировать резкие границы в других частях колец, делая этот небольшой спутник настоящим архитектором самой знаменитой особенности Сатурна.

Скрытый океан

В феврале 2024 года команда исследователей под руководством Парижской обсерватории опубликовала в журнале Nature результат, перевернувший представление о Мимасе как о неактивном теле. Отслеживая мельчайшие неровности в орбитальном движении спутника по данным «Кассини» — медленный дрейф точки его наибольшего сближения с Сатурном и то, как он покачивается, или либрирует, обращаясь по орбите, — учёные заключили, что Мимас не может быть монолитным насквозь. Измерения согласуются лишь при условии, что подо льдом на глубине примерно 20–30 км залегает глобальный океан жидкой воды.

Самое странное — это, судя по всему, молодость океана. Тот же орбитальный анализ показывает, что он геологически недавнего происхождения — вероятно, ему менее примерно 25 миллионов лет, и, возможно, он всё ещё растёт. Это объяснило бы парадокс сильно кратерированной, нетронутой поверхности, лежащей поверх жидкой воды: океан просто не существовал достаточно долго, чтобы трещины, хребты или гейзеры успели прорваться сквозь кору. Если это подтвердится, Мимас присоединится к Энцеладу, Европе и горстке других ледяных спутников в качестве «океанического мира» — и намекнёт, что скрытые моря могут встречаться намного чаще, чем предполагает замёрзший облик этих спутников.

Открытие и исследование

Мимас был обнаружен 17 сентября 1789 года Уильямом Гершелем с помощью огромного 40-футового рефлектора, который он незадолго до этого построил в Англии, — того же инструмента, с помощью которого он несколькими неделями ранее заметил спутник Энцелад. Позднее, по предложению его сына Джона Гершеля, спутник получил имя одного из Гигантов греческой мифологии; символично, что доминирующий на нём кратер носит фамилию семьи первооткрывателя.

Почти два столетия Мимас оставался лишь точкой света. «Пионер-11» и оба «Вояджера» передали первые настоящие изображения, пролетая мимо Сатурна между 1979 и 1981 годами, причём «Вояджер-1» показал кратер Гершель в 1980 году. Окончательные детальные снимки дал орбитальный аппарат NASA и ESA «Кассини», изучавший Сатурн с 2004 по 2017 год и совершивший своё самое близкое сближение с Мимасом 13 февраля 2010 года, пройдя на расстоянии около 9500 км. Именно данные «Кассини», собранные за годы до того, как кто-либо заподозрил наличие океана, впоследствии сделали возможным открытие 2024 года.

Как найти Мимас

Мимас — трудная цель для наблюдателей-любителей. При звёздной величине около 12–13 он тускл, а его близость к Сатурну означает, что сияние планеты и блеск колец обычно топят его в своём свете. Для его наблюдения, как правило, требуется телескоп с апертурой не менее 250 мм (10 дюймов), устойчивая атмосфера и момент наибольшей элонгации, когда Мимас отклоняется в сторону от Сатурна, а не оказывается перед ним или позади в его сиянии. Даже тогда это лишь мимолётная искорка — но знание о том, что под этой искоркой может скрываться целый спрятанный океан, делает поиск того стоящим.