Рея

Рея — второй по величине спутник Сатурна и девятый по величине спутник в Солнечной системе, но при этом остаётся одним из наименее эффектных крупных спутников планеты-гиганта — ни метановых рек, как у Титана, ни водяных гейзеров, как у Энцелада, ни угольно-чёрного полушария, как у Япета. Вместо этого Рея предлагает почти нетронутую летопись бурного прошлого внешней Солнечной системы, записанную на древней, ярко кратерированной коре из водяного льда. При радиусе около 764 км (диаметр около 1528 км) она едва достигает трети размера Титана, но её низкая плотность выдаёт тело, состоящее примерно на три четверти изо льда и лишь на четверть из камня, — замёрзший «грязный снежок», почти не менявшийся миллиарды лет.

Это также место небольшой, но настоящей вехи: в 2010 году «Кассини» отобрал пробы разрежённой оболочки из кислорода и углекислого газа вокруг Реи — первый в истории случай, когда космический аппарат напрямую уловил молекулы кислородсодержащей атмосферы у мира, отличного от Земли.

Открыта Кассини, которого позднее будет исследовать «Кассини»

Рея была обнаружена 23 декабря 1672 года итало-французским астрономом Джованни Доменико Кассини — тем же наблюдателем, чьё имя три века спустя понесёт великий орбитальный аппарат у Сатурна. Это был второй спутник Сатурна, замеченный Кассини, после Япета в 1671 году. Позднее он объединил свои четыре сатурнианских открытия под лестным названием «Sidera Lodoicea» — «звёзды Людовика» — в честь своего покровителя, короля Людовика XIV; мифологическое имя Рея — титанида, мать олимпийских богов и супруга Кроноса, греческого аналога Сатурна, — вошло во всеобщее употребление намного позже, будучи предложенным Джоном Гершелем в 1847 году.

Более трёх столетий Рея была не более чем точкой света. Это изменилось с пролётом «Вояджера-1» в 1980 году, передавшего первые настоящие снимки её кратерированного лика, а затем окончательно — с орбитальным аппаратом NASA/ESA «Кассини», который совершил серию близких пролётов между 2005 и 2013 годами и детально картировал спутник.

Замёрзший, кратерированный мир

На поверхности Реи преобладает водяной лёд, насыщенной ударными кратерами, — признак настолько древнего рельефа, что новые удары в основном лишь перекрывают более старые. Данные «Кассини» указывают, что спутник близок к однородной смеси льда и камня, с плотностью лишь около 1,24 плотности воды — достаточно низкой и достаточно однородной, чтобы предположить, что он, возможно, никогда не разделился чётко на каменное ядро и ледяную мантию. По сути, Рея — крупный шар «грязного» льда, степень дифференциации которого до сих пор обсуждается.

Кратерированные равнины несут на себе два огромных, перекрывающихся шрама на полушарии, обращённом в сторону от Сатурна: Тирава, многокольцевой ударный бассейн диаметром около 360 км, и более старый, сильнее разрушенный бассейн Мамальди шириной около 480 км, который Тирава частично перекрывает. Тирава расположена севернее и меньше повреждена из этой пары. Оба бассейна, как и большинство деталей рельефа Реи, названы — в соответствии с принятой Международным астрономическим союзом темой наименований для этого спутника — в честь фигур-создателей из мифологий разных народов мира (её хазмы носят имена священных мифологических мест).

Ледяные обрывы и «Клякса»

Когда «Вояджер» заметил бледные, волокнистые полосы на ведомом полушарии Реи, многие сочли их отложениями инея, по аналогии с «волокнистым рельефом», увиденным на соседнем спутнике Дионе. Более чёткие снимки «Кассини» 2006 года раскрыли истину: эти полосы — системы ярких тектонических разломов, хазм, где кора разошлась и просела, обнажив свежий лёд на стенах обрывов высотой до нескольких сотен метров.

Самая заметная отдельная деталь — Инктоми, лучевой кратер диаметром около 47 км в южном полушарии, прозванный «Кляксой». Считающийся одной из самых молодых крупных деталей рельефа на Рее, этот наклонный удар вскрыл чистый подповерхностный лёд и выбросил яркую систему лучей выброшенного вещества, простирающуюся на сотни километров, что резко выделяет его на фоне более старых, запылённых окрестностей.

Первая обнаруженная за пределами Земли кислородная атмосфера

В 2010 году приборы «Кассини» обнаружили вокруг Реи неощутимо разрежённую экзосферу, состоящую из молекулярного кислорода и углекислого газа. Она невообразимо разрежена — плотность кислорода примерно в триллионы раз ниже, чем в земном воздухе, — но само её открытие стало историческим: впервые космический аппарат напрямую уловил молекулы кислородсодержащей атмосферы у мира, отличного от нашего собственного.

Эта химия не имеет никакого отношения к жизни. Заряженные частицы, захваченные мощным магнитным полем Сатурна, обрушиваются на Рею и врезаются в её ледяную поверхность, расщепляя молекулы воды в процессе радиолиза и высвобождая кислород. Углекислый газ, как считается, образуется, когда этот реактивный кислород соединяется с богатым углеродом веществом во льду или в падающих частицах. С тех пор сходные кислородные оболочки, образованные радиолизом поверхности, были предположены и у других ледяных спутников, но у Реи она была обнаружена напрямую первой.

Кольца, которых, вероятно, не было

В 2008 году команда «Кассини» сообщила об интригующей возможности: симметричное падение числа электронов, зарегистрированное вблизи Реи, намекало на диск обращающихся вокруг неё обломков, а возможно, даже на отдельные кольца, — что сделало бы Рею первым известным спутником с собственной кольцевой системой. Заявление было по-настоящему сенсационным. Однако последовавшие целенаправленные кампании съёмки, искавшие предсказанный материал, ничего не обнаружили, и сегодня интерпретация с кольцами в целом считается неподтверждённой. Этот эпизод — полезное напоминание о том, как наука самокорректируется даже в разгар миссии.

Орбита и наблюдение

Рея обращается вокруг Сатурна раз в примерно 4,5 суток на расстоянии около 527 000 км, по почти идеально экваториальной орбите — её наклонение составляет всего 0,35 градуса. Как и большинство крупных спутников, она находится в приливном захвате, постоянно обращённая к Сатурну одним полушарием, так что одна и та же ведущая сторона всегда врезается в встречные обломки. Освещённая солнцем поверхность прогревается лишь примерно до −174 °C, опускаясь к −220 °C в постоянной тени.

Для наблюдателя-любителя Рея доступна, но никогда не проста. При звёздной величине около 10 она невидима невооружённым глазом, но небольшой телескоп апертурой 75–100 мм (3–4 дюйма) в спокойную ночь способен выделить её как тусклую звездоподобную точку рядом с планетой, если приглушить сияние Сатурна достаточным увеличением. После Титана она самый яркий из спутников Сатурна и самый яркий из внутренних ледяных спутников, занимая крайнее внешнее положение в этой внутренней группе перед широким промежутком до далёкого Титана.