Разведчики внешних планет. Путешествие «Пионеров» и «Вояджеров» от Земли до Нептуна и далее

На красноватом льду южной полярной шапки обнаружили примерно 50 темных полос, вытянутых в направлении господствующих ветров. Так могли сдуваться дегтеобразные соединения, полученные в результате химических реакций из метана. Кстати, д-р Дэвид Стивенсон из Калифорнийского технологического института в 1984 г. предсказал подземные резервуары жидкого метана и метановые выбросы на лунах планет-гигантов.

(Прошло больше месяца, и только 2 октября JPL объявило, что один из таких азотных фонтанов, или гейзеров, действительно был заснят «Вояджером». Объект был выявлен на краю диска Тритона при детальном изучении серии снимков, сделанных 25 августа с расстояния 100 000 км. Он выбрасывал на высоту до 8 км струю темного вещества, похожую на столб дыма, откуда облако уносилось на 150 км на запад. В декабре ученые уже говорили о двух гейзерах, найденных на небольшом участке в области 55° ю.ш., и, как следствие, – о нескольких десятках одновременно «работающих» фонтанов со средним «сроком службы» в несколько лет.)

В верхней, самой разреженной части атмосферы Нептуна температура составляла 750 К. На уровне давления 1 атм измерение дало 59 К, а на уровне 0,1 атм, то есть на высоте 50 км над верхушками облаков, было холоднее всего – 50 К. В средних широтах Нептуна температура оказалась намного ниже, чем на экваторе и в южной полярной области. Собственное излучение планеты превышало поступление тепла от Солнца в 2,7 раза.

Основными компонентами атмосферы были водород (85 %), гелий (13 %), метан (1–2 %) и некоторые другие углеводороды, такие как ацетилен. Плотные облака наблюдались на уровне давления 3 атм, а на отметке 1,2 атм были отмечены тонкие метановые облака. Существенно выше, в нижней части стратосферы планеты, был найден слой смога толщиной 150 км, состоявший из продуктов фотохимической диссоциации метана. Слабая ионосфера отмечалась на высотах от 1000 до 4000 км.

Ветры в атмосфере Нептуна достигали скорости 1100 км/ч, а на северной границе БТП они были еще сильнее – вплоть до 2000 км/ч (!). Таких сильных ветров не было даже на Сатурне, где максимальная скорость струйного потока составляла 1800 км/ч.

Магнитное поле, по уточненным данным, оказалось наклонено под 47° к оси вращения (почти как у Урана, где этот угол составляет 59°), причем «Вояджеру» посчастливилось пройти над районом магнитного каспа! Магнитный экватор был смещен на 55 % от центра планеты к поверхности в южном направлении, поэтому поле было на уровне 1,2 Гс в южном полушарии и менее 0,1 Гс в северном.

Похоже было, что область жидкого «динамо» находится не в центре Нептуна, а это означало, что материал в теле планеты распределен весьма неравномерно. Поэтому и магнитосфера оказалась хиленькая, с максимальной концентрацией 1,4 частицы на 1 см³. И все же заметная плотность захваченных частиц сохранялась вплоть до орбиты Тритона, и постоянная бомбардировка ими давала естественное объяснение цвету его поверхности.

На заключительной пресс-конференции 29 августа Брюс Мюррей, бывший директор JPL, на коварный вопрос о практической ценности миссии «Вояджеров» ответил, что сиюминутная выгода от фотографий Нептуна и Тритона и от богатства полученной научной информации состоит в том, чтобы стимулировать наш интеллект и дать пищу для души.

Эдвард Стоун говорил, что это было лучшее путешествие в жизни, будут и другие аппараты и экспедиции, но и через тысячелетия лучше всего запомнятся «Вояджеры».

В основном же на этой пресс-конференции речь шла уже не о самих открытиях в дальних мирах, а об их связи с Землей. О парниковом эффекте на Венере – и на Земле. О глобальной пылевой буре на Марсе – и об опасности «ядерной зимы» здесь, у нас.

Отлетная ветвь гиперболы

26 августа в 08:19, через 38 часов после первой встречи с ударной волной «Вояджер-2» покинул магнитосферу Нептуна на расстоянии 72,3 R_N (1,79 млн км) от планеты, но еще более суток шел вдоль ее границы. 27 августа к 21:00 на расстоянии 4,0 млн км аппарат прошел ударную волну в обратном направлении и оказался в невозмущенном солнечном ветре. Для более эффективной работы прибора LECP по регистрации потоков заряженных частиц 28 августа «Вояджер-2» был временно переориентирован на Спику.

27 августа аппарат занимался поиском молний и полярных сияний на Тритоне и Нептуне с помощью UVS и действительно обнаружил их над значительной долей поверхности планеты и над большей частью дневной стороны спутника. Правда, природа полярных сияний на них была различной: первые вызывали ионы, спустившиеся к планете вдоль силовых линий магнитного поля, а вторые – электроны радиационных поясов Нептуна.

28 августа в 10:39–10:56 аппарат сделал «прощальный снимок», на котором серп Тритона выходил из-за серпа Нептуна. На самом деле, конечно, наблюдения продолжались и после этого. Так, с помощью УФ-спектрометра изучался состав газов, покидающих атмосферу Нептуна, а 28–29 августа на протяжении 12 часов снимался «мультфильм» из жизни колец планеты.