Есть в Солнечной системе миры, которые каждый раз заставляют сердце биться чаще, когда о них вспоминаешь. Один из таких миров — Миранда, спутник Урана. Планетологи в кулуарах называют её «головоломкой», «гадкой» и «шекспировской крошки». И, поверьте, глядя на её снимки, вы сразу поймете, почему.
Конец 1940-х годов, обсерватория Макдональд в Техасе. Голландский астроном Джерард Койпер, чье имя сегодня носит знаменитый пояс за орбитой Нептуна, много часов проводит у телескопа. За год до открытия Миранды, в 1947-м, он опубликовал статью, в которой предсказал — у Урана должны быть и другие спутники, помимо четырех уже известных (Титания, Оберон, Ариэль и Умбриэль).
Но настоящий шок ждал ученых только почти сорок лет спустя. В январе 1986 года аппарат «Вояджер-2» приблизился к Урану и передал на Землю снимки Миранды.
Геологический хаос
Диаметр Миранды — всего около 470 километров. Это меньше расстояния от Москвы до Воронежа. Однако ее поверхность поражает воображение головокружительным разнообразием ландшафтов, сменяющих друг друга без всякой логики. Здесь есть все: кратерированные равнины, оставшиеся со времен эпохи ранней бомбардировки, соседствуют с молодыми, почти гладкими участками, а 20-километровые обрывы — с гигантскими «замками» из концентрических трещин.
Главная загадка Миранды скрывается в ее южном полушарии — это три странных региона, которые ученые назвали «венцами» (coronae). Венец Инвернесс — трапециевидная структура вблизи южного полюса, от которой расходятся концентрические гребни и борозды. Венец Арден — гигантский светлый прямоугольник протяженностью более 300 километров, опоясанный темными полосами, словно рукотворное творение. И, наконец, венец Эльсинор, чей внешний пояс образует подобие выпуклого вала, возвышающегося над окружающей равниной.
Именно здесь находится самый высокий и головокружительный обрыв во всей Солнечной системе — уступ Верона Рупес. Его высота достигает 20 километров! Для сравнения: знаменитый Гранд-Каньон в Аризоне имеет глубину около 1,6 километра, а глубочайшая точка Мирового океана, Марианская впадина, — почти 11 километров. Верона Рупес превосходит их в 12 и 2 раза соответственно.
Тектоническая головоломка
Глядя на все это, невольно задаешься вопросом: какие силы могли так искорёжить маленький спутник? Астрофизики выдвинули несколько версий. Первая: Миранда пережила мощнейший удар, расколовший ее на куски, которые затем снова, словно кусочки мозаики, собрались вместе в хаотичном порядке. Это объяснило бы, почему на ее поверхности более тяжелые фрагменты, вероятно, опустились внутрь, а более легкие всплыли на поверхность и застыли причудливым узором.
Но есть и другая, еще более захватывающая гипотеза. Орбита Миранды имеет необычайно большой наклон (более четырех градусов к экватору Урана) для тела, находящегося так близко к своей планете. Моделирование показывает, что в далеком прошлом она, скорее всего, находилась в орбитальном резонансе со своими более крупными соседками — Умбриэль и, возможно, Ариэль. Гравитационное взаимодействие между спутниками периодически усиливается, словно качели, которые толкают в такт, что заставляет орбиту Миранды то сжиматься, то растягиваться. А это, в свою очередь, вызывает колоссальное приливное трение внутри самого спутника.
Океан внутри: сенсация 2024 года
Представьте, что вы разминаете кусок пластилина: от трения он нагревается и остановится мягким. Так и недра Миранды разогревались настолько, что водяной лед внутри ее мантии плавился.
Международная группа ученых под руководством Калеба Строма, проанализировав снимки «Вояджера» и сопоставив их с современными компьютерными моделями напряжений пород спутника, пришла к ошеломляющему выводу. В прошлом внутри Миранды, под ледяной корой толщиной около 30 километров, плескался настоящий океан жидкой воды глубиной не менее 100 километров! Учитывая, что радиус всего спутника — около 235 километров, вода занимала почти половину его объема. И, что самое интригующее, этот океан существовал не миллиарды лет назад, а, по космическим меркам, совсем недавно — в последние 100–500 миллионов лет. Более того, окончательно он мог замерзнуть еще не до конца.
Это открытие моментально вывело Миранду в число объектов, где теоретически могла существовать жизнь. Как и на спутниках Юпитера и Сатурна (Европе и Энцеладе), океан подо льдом — это потенциальная колыбель для внеземных простейших организмов.
Мир вечных сумерек: орбита и климат
Добавьте к деталям этой картины еще и экстремальный климат. Орбита Миранды лежит почти в экваториальной плоскости Урана, которая наклонена на 98 градусов к плоскости Солнечной системы. Из-за этого планета катится по орбите «лежа на боку», подставляя Солнцу то один полюс, то другой. В результате каждый полюс Миранды на 42 года погружается в кромешную тьму, а затем наступают 42 года непрерывного, хоть и слабого, солнечного освещения. Температура на поверхности колеблется от −213 до −189 градусов Цельсия.
Когда «Вояджер-2» пролетал мимо, он смог заснять только «летнее» южное полушарие. Его северная «половина» скрывалась во мраке полярной ночи. Какие тайны хранит эта темная сторона, мы не знаем до сих пор.
Новые горизонты: будущие миссии
К сожалению, с тех пор, как в 1986 году «Вояджер» покинул окрестности Урана, ни один космический аппарат больше не навещал эту странную систему. Но последние открытия возродили интерес к ледяным гигантам и их свите, и NASA уже рассматривает проект флагманской миссии к Урану, запуск которой может состояться в 2030-х годах. Если эта миссия состоится, орбитальный аппарат сможет составить полные карты всех лун, включая загадочную Миранду, и, возможно, подтвердить существование подледного океана.
Миранда — это своеобразный гадкий утенок, который ждет своего часа, чтобы превратиться в прекрасного лебедя. В «Буре» Шекспира юная Миранда, впервые увидев прекрасный новый мир, восклицает: «О чудо! Как род людской красив! И как хорош тот новый мир, где есть такие люди!». Глядя на фотографии её тезки, хочется повторить эти слова. Это один из самых маленьких миров, известных нам, и при этом — один из самых удивительных.