Зонд «Кассини», пролетавший мимо обледеневшего спутника Сатурна, зафиксировал явление, которое исследователи идентифицировали как эффект дифракции света. Появление связывают с постоянными выбросами водяного пара с поверхности Энцелада.
В 1966 году у Сатурна обнаружили новое кольцо. Оно отличалось от остальных: не плоское, а имело форму тора, «бублика», и проходило вдоль орбиты маленькой белоснежной луны Энцелада.
В 1980-1981 годах зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2» последовательно пролетели мимо спутника и передали его первые изображения. Снимки показали, что вокруг газового гиганта вращается шар размером около 500 километров, покрытый льдом. Именно поэтому спутник так ярко светит. При помощи анализа спектра отражённого света стало понятно, что он образован водяным льдом.
В то время появилось предположение о том, что Энцелад может быть лишь частично покрыт льдом. глобального океанаУченые выдвигали предположение о вероятном источнике тепла для поддержания воды в жидком состоянии внутри такого маленького и холодного небесного тела, находящегося так далеко от Солнца. Предполагается, что это приливный разогрев: во время движения спутника вокруг Сатурна гравитация планеты незаметно деформирует Энцелад, создавая трение в его недрах.
Открытия и предположения сложились в единую картину после того, как зонд «Кассини» в 2005 году заснял гигантские гейзеры на южном полюсе Энцелада. Это укрепило подозрения о подледном океане и показало, что рвущийся из-под поверхности водяной пар создает вокруг Сатурна тороидальное кольцо Е.
Недавно астрономы из Нидерландов, Франции и США добавили еще один любопытный штрих к изучению Энцелада. Тщательный анализ данных, передаваемых «Кассини» во время его пролетов мимо спутника, показал необычные оптические эффекты, зафиксированные зондом в трех встречах с ним. Особенно отчетливо эти эффекты проявились при пролете в конце марта 2012 года.
В нескольких сотнях тысяч километров от Энцелада аппарат зафиксировал параллельные светлые полосы под углом 16 градусов к плоскости эклиптики и 43 градуса к плоскости колец Сатурна. По мере приближения зонда и Энцелада полосы исчезли, но вскоре на их месте появилась более обширная светлая область. статье, доступной на сервере препринтов arXiv.
Астрономы полагают, что эти явления вызывает эффект дифракции света: при прохождении через кольцо Е, образованное извержениями Энцелада, свет сталкивается с множеством препятствий из ледяных частиц. В результате формируется природная дифракционная решетка. Световые волны обходят препятствия, проходят между частицами и накладываются друг на друга — возникает интерференция.
Ученые обнаружили необычные детали: спектр ярких полос свидетельствует о прохождении света между более крупными частицами, чем в кольце Е. Обсуждаются предположения о том, что эти частицы менее подвержены разрушению под воздействием космической радиации и столкновений, а возможно, даже сливаются.
Кроме того, «радуга» свидетельствует о наличии в льде частиц замерзшего углекислого газа, но его кольцо Е не демонстрирует. В космосе такое вещество долго не сохраняется. Всё это указывает на то, что явление вызвано недавно выброшенным Энцеладом веществом, которое, вероятно, образовало в кольце Е отдельную сильно наклонённую структуру.