В 2004 году космический аппарат Cassini преподнёс учёным сюрприз, который поставил под сомнение, казалось бы, незыблемое правило: вращение магнитного поля планеты-гиганта всегда совпадает с вращением самой планеты. Измерения радиоизлучения Сатурна показали, что его магнитное поле крутится на 1% медленнее, чем фиксировал Voyager 2 в 1981 году. За двадцать три года громадный газовый шар не мог так резко замедлиться — значит, привычная связка «магнитное поле — планета» для Сатурна не работает. Но почему?

Загадка усугублялась тем, что у Сатурна нет твёрдой поверхности, за которую можно зацепиться взглядом. Облачные полосы движутся с разной скоростью на разных широтах, напоминая скорее вращение звёздной поверхности. Поэтому единственной зацепкой для определения продолжительности суток оставалось радиоизлучение, порождаемое магнитным полем. И вдруг эта зацепка начала «плавать».

Невидимый тормоз из ледяных фонтанов

Дон Гарнетт из университета Айовы и его коллеги нашли виновника — крошечный Энцелад. Этот спутник, покрытый льдом, выбрасывает в космос гигантские гейзеры из водяного пара и ледяных частиц. Выброшенный материал образует вокруг Сатурна огромный тор, похожий на бублик. Частицы ионизируются, превращаясь в плазму, и начинают взаимодействовать с внутренней частью плазменного диска планеты.

Именно это взаимодействие, как показали данные Cassini, тормозит вращение плазмы. А поскольку плазма и магнитное поле вблизи Сатурна вращаются синхронно, замедление плазмы напрямую сказывается на периоде модуляции радиоэмиссии — том самом показателе, по которому учёные судили о вращении планеты. Получается, что радиоизлучение отражает не скорость вращения самого Сатурна, а скорость вращения его плазменного окружения, подторможенного ледяными фонтанами Энцелада.

Сезонные шалости и пересмотр догм

Почему же в 1980-х годах период казался короче? Учёные предполагают, что гейзеры Энцелада сейчас активнее, чем во времена пролёта Voyager. Больше частиц — сильнее торможение плазменного диска — длиннее измеряемый период. Возможно, свою роль играют и сезонные процессы: год на Сатурне длится 29 земных лет, и за такой срок активность ледяных фонтанов может заметно меняться.

Открытие заставило переосмыслить фундаментальные представления. «Прямая связь между радиоизлучением, магнитным полем и глубоким планетарным вращением считалась до сих пор само собой разумеющейся. Сатурн показывает, что мы должны теперь переосмыслить это положение», — заявил Микеле Догерти из Имперского колледжа Лондона, один из авторов работы, опубликованной в Science.

Ирония ситуации в том, что истинная продолжительность суток на Сатурне по-прежнему остаётся загадкой. Но теперь мы хотя бы понимаем, почему не можем её измерить старыми методами. Газовый гигант словно подмигивает нам: его магнитное поле живёт своей жизнью, а крошечный спутник с ледяными гейзерами оказался способен запутать астрономов всей Земли.