Міранда — крижаний супутник Урана, посічений глибокими урвищами, які навіть здалеку надають йому вкрай незвичного вигляду. Вже багато років науковці ламають голови над тим, що ж він пережив у минулому, аби набрати такої дивної форми.
Куля з битої криги
У Сонячній системі вистачає дивних об’єктів природного походження. Але коли люди бачать фото супутника Урана Міранди, то мало хто може стримати своє здивування. Бо, на перший погляд, вона схожа на кульку морозива з нерівними лініями, в яких проглядається наповнювач.
Проте ретельніше дослідження може виявити навіть дивніші речі. Адже ці структури виявляються ущелинами глибиною у кілька кілометрів, що, зважаючи на те, що діаметр самого супутника становить лише 470 км, здається зовсім незвичним. Чим усе це можна пояснити? Історія цього — довга й заплутана.
По-перше, до 1948 року про Міранду люди не чули. Її відкрив голландський астроном Джерард Койпер, той самий, що припустив існування у Сонячній системі зовнішнього поясу астероїдів, який зараз названий його ім’ям.
Що ж до назви самої Міранди, то супутник за традицією отримав ім’я одного з персонажів шекспірівських п’єс — Міранди, доньки чаклуна Просперо з «Бурі». Уже на момент відкриття було очевидно, що це небесне тіло є зовсім нетиповим.
По-перше, Міранда мала розмір близько 500 км, він є перехідним між малими крижаними тілами, сила тяжіння яких зазвичай не може забезпечити їм правильну сферичну форму, і великими, що схожі на крижані кулі.
По-друге, Міранда оберталася навколо Урана ближче, ніж чотири раніше відомих супутники. Її відстань від його умовної поверхні складає лише 129 900 км, тобто лише третину відстані від Землі до Місяця. При цьому, на відміну від Титанії, Оберона, Аріеля та Умбріеля, обіта Міранди майже кругова.
Загадкові урвища
Проте до 1986 року ніхто особливо на ці особливості уваги не звертав. Аж поки до Урана не наблизився апарат Voyager-2. І саме Міранда виявилася найближчим із великих супутників планети до траєкторії його прольоту. Не дивно, що найкраще він зміг роздивитися саме її. Це взагалі один із небагатьох супутників планет, який автоматичні зонди сфотографували майже з усіх боків так, що ми більш-менш можемо говорити про карту планети.
І от саме ця карта змусила науковців сперечатися довгі роки. Річ у тім, що на ній Міранда здавалася ніби як зібраною з різних шматків, які поганенько зліплені разом. Поверхнею супутника простягаються велетенські урвища. Найбільше з них — уступ Верона, названий на честь міста, де відбувалися події «Ромео і Джульєтти». За різними оцінками, його висота сягає від 5 до 20 км.
Деякі урвища формують колосальні грабени. Так називають вузькі долини, у яких земля ніби провалилася.
Також на Міранді є вкриті пагорбами рівнини, але найбільше вражають особливі форми рельєфу, які називають вінцями. Ці велетенські ділянки поверхні ніби підняті над навколишньою місцевістю невідомими силами так, щоб по їхніх краях розташовувалися все ті ж самі урвища. Загалом на Міранді виділяють три вінці: Інвернесс, Арден та Ельсінор. І знову ж таки, свої назви вони отримали від місць, згаданих у п’єсах Шекспіра.
Вінці та інші деталі рельєфу вражають не лише своєю формою, а й масштабами — особливо з огляду на те, що діаметр самої Міранди становить усього 470 км.
Складна геологічна історія
Ситуацію робить ще таємничішою той факт, що підрахунок кратерів на поверхні Міранди показав, що їх значно менше, ніж на інших супутниках Урана. Що ще гірше — деякі ділянки при цьому набагато молодші за інші. Наприклад, той же вінець Інвернесс має вік поверхні лише у 500 млн років, Вінець Ельсінор — від 400 млн до 3,1 млрд, а більша частина поверхні супутника — 3,5 млрд.
Усе це змушує деяких дослідників говорити про те, що поверхня Міранди оновлювалася принаймні кілька разів. Які процеси до цього призводили, залишається загадкою. Кілька десятиліть популярною була гіпотеза, що в якийсь момент Міранда була розколота на шматки потужним ударом, а потім ці уламки знову зібралися разом. Однак дослідження 2011 року таку можливість спростувало.
Зараз більшість дослідників концентрується на двох факторах: близькості Міранди до поверхні газового гіганта та взаємодії з іншими супутниками. Перший фактор дійсно здатний створювати дивовижні форми рельєфу, бо тіла, що обертаються навколо газових гігантів, переважно складаються з водяної криги, а вона здатна короткочасно переходити у рідку форму за наявності тепла й утворювати на місці старих кратерів гладеньку поверхню.
І таке джерело тепла є — припливний розігрів, який супутник міг зазнавати в минулому. Градієнт сили тяжіння деформує близькі до планет-гігантів супутники, й механічна енергія переходить у теплову. Так на супутнику Юпітера Іо теж існують і каньйони, і столові гори. А на Енцеладі, який дуже подібний за розміром до Міранди, є велетенські тріщини, з яких у космос б’ють гейзери.
Тож оновлення поверхні, спричинене розігріванням внутрішніх шарів криги, її таненням, трісканням і подальшим застиганням, видається більш ніж імовірним. Що ж до впливу інших супутників, то науковці звертають увагу на орбіту Міранди. Цілком можливо, що раніше вона рухалася більш витягнутою траєкторією, перебуваючи в резонансі з іншими крижаними тілами, і саме ці взаємодії сприяли її деформації. Тож не виключено, що поверхня Міранди певний час була розплавленою. А потім щось відбулося, Міранда перейшла на свою теперішню орбіту і її поверхня застигла у нинішньому стані.
Унікальні умови
Хай там як, а поєднання малого розміру і велетенських вертикальних скель створюють на Міранді справді унікальні умови. Це найкраще у Сонячній системі місце для заняття скелелазінням. Прискорення вільного падіння тут складає лише 7,9 см/с2. Тобто воно у 140 разів менше, ніж на Землі. У таких умовах можна годинами підійматися вертикальними стінами урвищ.
Або падати з них. Міранда — єдине місце у Сонячній системі, де можна падати зі скель протягом кількох хвилин. Щоправда, потім вам все ж треба буде якось зупинити падіння — наприклад, за допомогою реактивного ранця, бо парашути на Міранді не діють через відсутність атмосфери.
Проте загалом ми про цей супутник все ще дуже мало знаємо. Проліт Voyager-2 так досі й залишився єдиним. Тож насправді ми не знаємо, чи справді крижані скелі Міранди мертві, чи нам просто не пощастило побачити місцеві гейзери. Якщо рідка вода все ще є під поверхнею, це могло б багато чого пояснити й цей крихітний світ не здавався би таким таємничим.
