Сегодня мы наблюдаем Вселенную во всём диапазоне электромагнитных волн, видим потоки нейтрино, космических лучей и регистрируем гравитационные волны. Однако по-прежнему, изучая небесные тела нашей Солнечной системы, мы всегда начинаем с исследования их поверхностей. Вот небольшая подборка самых интересных поверхностей Солнечной системы и попыток их сфотографировать.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №11(27). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Период вращения вокруг своей оси у Луны очень близок периоду вращения вокруг Земли. Поэтому наблюдатели с Земли видят только одну сторону Луны.

В 1609 году был изобретён телескоп. С тех пор на протяжении более 300 лет это был единственный инструмент, позволяющий наблюдать небесные тела. Но даже ближайшие оказывались не полностью доступны для наблюдения. К примеру, половина Луны остаётся скрытой от нашего взора, в какой бы мощный телескоп мы не смотрели. Исправить ситуацию должны были космические станции. 4 октября 1959 года с Земли стартовала станция «Луна-3», которая облетела наш спутник, сделала снимки обратной стороны и передала их на Землю.

Космическая станция «Луна-3»

Простое, казалось бы, решение, требовало от инженеров и учёных невероятных усилий. Была создана первая в мире система управления космическим аппаратом в межпланетном пространстве, супермощный фотоаппарат, который снимал Луну, прямо на борту проявлял плёнку, а затем при помощи телекамеры снимал проявленное изображение и передавал его построчно на Землю. Качество было ужасное, но мы увидели то, чего нельзя разглядеть ни в один телескоп — обратную сторону Луны.

Снимок обратной стороны Луны

Любопытный факт: во время полёта «Луны-3» советский астрофизик Андрей Северный показал генеральному конструктору Сергею Королёву свои расчёты, по которым фотография поверхности Луны не должна была получиться — плёнку засветит солнечная радиация.

Затем на одном из напечатанных снимков Королёв написал: «Уважаемому Андрею Борисовичу! Первая фотография обратной стороны Луны, которая не должна была получиться. С уважением, С. Королёв».

Этому открытию уже четверть тысячелетия: 256 лет назад русский учёный-естествоиспытатель Михаил Ломоносов открыл атмосферу Венеры. Так мы впервые увидели зарисовки поверхности этой планеты.

Однако, чтобы увидеть венерианскую твердь, пришлось прождать 214 лет. 22 октября 1975 года на поверхность самой горячей планеты Солнечной системы (температура Венеры зашкаливает за 470ºC!) опустился аппарат зонда «Венера-9», который провёл первую в истории межпланетную телепередачу.

Охлаждение аппарата перед посадкой позволило ему прожить на поверхности 53 минуты — впервые в истории человечества мы увидели, как выглядит поверхность другой планеты. Первое межпланетное телевидение позволило увидеть 180‑градусную панораму Венеры. Увы, из двух камер сработала лишь одна, и круговой панорамы не получилось. Та же ошибка повторилась три дня спустя на «Венере-10». Впрочем, по сравнению с тем, что мы впервые видели поверхность другой планеты — это несущественные мелочи.

Панорама поверхности Венеры

С тех пор прошло четыре десятка лет, мы успели получить много других данных, например — цветные фотографии поверхности, сделанные более поздними советскими миссиями или радарная карта Венеры, отснятая американским зондом Magellan. Но переданные первые панорамы продолжают будоражить воображение настолько, что известные планетологи до сих пор обращаются к ним с новыми, порою очень странными идеями. Например, в 2012 году главный научный сотрудник Института космических исследований РАН Леонид Ксанфомалити, дообрабатывал снимки «Венеры-9» до того, что сумел увидеть на них внеземные формы жизни.

Для первых четырёх планет нашей Солнечной системы слово «поверхность» означает именно твёрдую поверхность с чёткими деталями рельефа, существующими тысячи и миллионы лет. А для остальных четырёх планет, так называемых газовых гигантов, «поверхность» — это нечто условное, верхний край облаков. Какие тут могут быть устойчивые детали рельефа? Тем не менее — даже здесь есть исключение.

Антициклонический шторм на планете Юпитер иначе называют Большое Красное Пятно — самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе.

Самая большая планета Солнечной системы — Юпитер, она известна с древности. С помощью телескопа мы смогли рассмотреть хоть какие-то детали. Уже Галилей в телескоп сумел разглядеть первые четыре спутника: Ио, Ганимед, Каллисто и Европу. А в 1665 году на поверхности планеты знаменитый астроном Джованни Доменико Кассини увидел красное пятнышко. С 1830 года его наблюдают постоянно. Что же это такое? До полётов межпланетных станций Voyager многие астрономы считали Большое Красное Пятно чем-то твёрдым. Может быть — единственным континентом в океане Юпитера или даже чем-то плавающим. Однако оказалось, что перед нами — самый большой и самый долгоживущий ураган в Солнечной системе. Ураган, который больше Земли. Ураган со скоростью ветра в полтысячи километров в час.

 Четыре самых крупных спутника Юпитера таже называют галилеевыми, в честь их первооткрывателя. Всего же известно 69 спутников Юпитера.

Уже Voyager сумел его изучить детально, но лишь в 2011 году станция Juno, получившая своё имя в честь супруги ветреного Юпитера — Юноны, увидела его с беспрецедентной чёткостью. Она и сейчас вращается по полярной орбите вокруг Юпитера, фотографируя Большое Красное Пятно с неожиданных ракурсов и выкладывая «сырые» фотографии для обработки всем желающим.

Иногда то, что мы видим в космосе, накладывается на то, что мы знаем. Так мы «узнаём» в безжизненных небесных телах что-то совсем иное. Вот пример: спутник Сатурна Мимас. Начало этой истории положил английский астроном Уильям Гершель (1738–1822). Выдающийся учёный совершил множество открытий. Так, в 1781 года он открыл Уран. А в 1789 году создал самый большой в мире телескоп с диаметром зеркала 1,26 метра и фокусным расстоянием 12 метров, с помощью которого в открыл два новых спутника Сатурна — Мимас и Энцелад.

До начала космических полётов Мимас так и оставался «просто» одним из спутников Сатурна. Снимки, сделанные аппаратом Voyager 1, очень сильно повеселили публику и озадачили астрономов. Дело в том, что этот небольшой спутник (400‑километровый Мимас — двадцатый по размеру спутник в Солнечной системе и самое маленькое известное космическое тело, которое имеет округлую форму из-за собственной гравитации) был как две капли похож на Звезду Смерти из четвёртого эпизода фантастической саги «Звёздных войн», вышедшей в 1977 году. У американского кинорежиссёра Джоржа Лукаса не было ни единого шанса скопировать Звезду с Мимаса, но, тем не менее, сходство оказалось потрясающим.

Сходство со смертоносным фантастическим оружием Мимасу придаёт огромный кратер диаметром 139 километров. Однако это сильно удивляет планетологов: как после такого удара спутник остался целым?

В 2006 году Международный астрономический союз внёс значительную сумятицу в головы обычных людей. Все жители планеты старше 76 лет выросли с мыслью, что число планет в Солнечной системе незыблемо. Дважды два — четыре, Волга — впадает в Каспийское море, планет — девять, из них мы видели вблизи восемь. Такая ситуация закрепилась в 1989 году, с тех пор, как Voyager-2 пролетел мимо Нептуна. Увлечённые космосом мечтали, что когда-нибудь человечество запустит космический зонд совсем далеко, и мы увидим поверхность девятой планеты Солнечной системы — Плутона.

И в 2006 году одно за другим следуют два знаменательных события. Сначала NASA отправляет к Плутону самый быстрый аппарат в истории человечества — New Horizons. Подождать надо всего ничего: девять с половиной лет. А затем всего через полгода Международный астрономический союз отменяет у Плутона статус планеты! Неудивительно, что среди учёных, не говоря уже о простых любителях космоса, есть и поныне несогласные.

Харон, самый крупный спутник Плутона, вращается синхронно с ним относительно центра масс системы (которая находится вне Плутона). Из-за этого факта им долгое время пытались присвоить статус двойной планетной системы.

Тем не менее, 14 июля 2015 года случилось то, чего, например, автор статьи ждал четыре десятка лет. Мы увидели Плутон с близкого расстояния. И не только его. Поскольку до аппарата было уже очень далеко, фотографии присылали порциями, хотя, конечно, первые крупные планы пришли уже перед самым сближением.

То, что мы увидели, оказалось не похоже ни на что. И интересно, что двойная система Плутон-Харон в каком-то смысле — «зеркальная». Харон неправильно называть спутником — он слишком большой для Плутона, и они вместе вращаются вокруг общего центра масс. На Плутоне есть огромная светлая область, которая получила название «область Томбо» — в честь первооткрывателя планеты, американского астронома Клайда Томбо. В центре этой светлой области — совсем белая ледяная равнина. Теперь она носит название Спутник — понятно в честь какого аппарата. А на Хароне, напротив, есть более тёмная область. Видимо, создатели аппарата New Horizons были фанатами Толкиена. Потому что теперь именно там, на холодных окраинах Солнечной Системы есть обширный и тёмный Мордор.