Американский космический зонд «Кассини» «унюхал» молекулярные ионы кислорода близ Дионы, что подтверждает наличие очень разреженной атмосферы у этого ледяного спутника Сатурна.
Снимок Дионы, сделанный «Кассини» 24 декабря 2005 года с расстояния 151 тыс. км (изображение NASA / JPL / Space Science Institute).

Ионы кислорода встречаются там довольно редко: на 11 см³ приходится всего один, то есть 90 тыс. на кубометр.

Итак, Диона имеет очень тонкую нейтральную атмосферу — экзосферу. Её плотность на поверхности спутника сопоставима с плотностью земной атмосферы на высоте 480 км.

«Теперь мы знаем, что источником молекул кислорода в системе Сатурна являются не только кольца планеты и Рея, — отмечает ведущий автор исследования Роберт Токар из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США). — Это говорит о том, что молекулярный кислород может образовываться в относительно больших количествах в результате процессов, не связанных с жизнью».

По-видимому, кислород на Дионе освобождается при бомбардировке её ледяной поверхности солнечными фотонами или частицами высокой энергии из космоса. Возможны и другие причины, в том числе геологические. Их будут искать.

Следует отметить, что обнаружение экзосферы на Дионе стало пусть небольшим, но сюрпризом: её наличие предполагалось, но гарантий не было — уж слишком мал этот спутник.

Атмосферы есть у нескольких твёрдых тел Солнечной системы: Земли, Венеры, Марса и крупнейшего спутника Сатурна Титана. Все они гораздо плотнее, чем экзосфера Дионы. Аналогичная тонкая атмосфера была найдена в 2010 году у другого спутника Сатурна — Реи. Близ поверхности она разреженнее земной примерно в 5 трлн раз.

Учёные подозревали наличие молекулярного кислорода в окрестностях Дионы из-за того, что «Хаббл» обнаружил там озон. Узнать наверняка удалось после того, как 7 апреля 2010 года во время второго облёта Дионы «Кассини» провёл соответствующие измерения с помощью плазма-спектрометра. В тот момент аппарат находился в 503 км от поверхности спутника.

Сейчас анализируются данные, полученные ионным и нейтральным масс-спектрометром «Кассини» во время другого очень близкого облёта Дионы, состоявшегося 12 декабря 2011 года. Именно этот инструмент позволил обнаружить тонкую атмосферу Реи, так что учёные смогут сравнить информацию о двух лунах и, возможно, обнаружить и другие элементы экзосферы Дионы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Подготовлено по материалам НАСА.