Во время пролета мимо замерзшего спутника Сатурна, аппарат «Кассини» зафиксировал явление, которое интерпретируют как эффект дифракции света. Считается, что это явление вызвано непрерывными выбросами водяного пара с поверхности Энцелада.
В 1966 году было открыто ранее не замеченное кольцо Сатурна, имеющее необычную структуру: оно не плоское, как остальные, а имеет форму тора, или «бублика». Особенно примечательно, что это кольцо располагается вдоль орбиты Энцелада, небольшой луны Сатурна, покрытой белым снегом.
В период с 1980 по 1981 год космические аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» последовательно приблизились к спутнику и передали на Землю первые изображения. Благодаря этим снимкам стало известно, что вокруг газового гиганта вращается обледеневший шар диаметром около 500 километров, что объясняет его заметную яркость. Спектральный анализ отраженного света подтверждает, что поверхность спутника покрыта водяным льдом.
Уже тогда появились основания полагать, что Энцелад не полностью замерз, и под ледяной поверхностью может находиться глобального океана. Ученые выдвинули предположение о возможном источнике тепла, необходимого для поддержания воды в жидком состоянии внутри этого небольшого и холодного небесного тела, расположенного на значительном удалении от Солнца. Речь идет о так называемом приливном разогреве: в процессе вращения спутника вокруг Сатурна гравитационное воздействие планеты вызывает незначительную деформацию, своего рода «разминание» Энцелада, что приводит к возникновению внутреннего трения.
Все эти открытия и предположения объединились в целостное представление, когда в 2005 году зонд «Кассини» зафиксировал гигантские гейзеры, извергающиеся из южной полярной области Энцелада. Это, в первую очередь, подтвердило наличие подледного океана. Кроме того, стало очевидно, что именно этот водяной пар, вырывающийся из-под поверхности, формирует вокруг Сатурна своеобразное тороидальное кольцо Е.
Недавно астрономы из Нидерландов, Франции и США сделали новое интересное открытие. Они детально изучили данные, полученные «Кассини» в процессе его пролетов мимо Энцелада. Анализ показал, что во время трех сближений с этим спутником зонд зарегистрировал аномальные оптические явления. Наиболее заметно они проявились во время пролета, состоявшегося в конце марта 2012 года.
В нескольких сотнях тысяч километров от Энцелада космический аппарат зафиксировал параллельные светлые полосы. Они были ориентированы под углом 16 градусов к плоскости эклиптики, то есть к плоскости, по которой планеты вращаются вокруг Солнца, и 43 градуса к плоскости колец Сатурна. По мере того, как зонд и Энцелад сближались, полосы перестали быть видимыми, однако вскоре на их месте появилась более крупная светлая область. Об этом учёные сообщили недавно статье, доступной на сервере препринтов arXiv.
По мнению астрономов, причиной этих явлений служит дифракция света. Когда свет проходит через кольцо Е, сформированное извержениями Энцелада, он сталкивается с огромным количеством препятствий, состоящих из частиц льда. Таким образом, возникает естественная дифракционная решетка. Световые волны огибают преграды, проникают между частицами, пересекаются и накладываются, что приводит к интерференции.
Анализ спектра этих ярких полос показал, что они, вероятно, возникают из-за прохождения света среди частиц большего размера, чем те, что наблюдаются в кольце Е. Существуют предположения, что эти частицы обладают повышенной устойчивостью к космической радиации и не разрушаются под воздействием столкновений, а напротив, могут объединяться.
Наличие «радуги» свидетельствует о том, что в составе льда присутствуют частицы замерзшего углекислого газа. Эти частицы также не наблюдаются в кольце Е и, как известно, не сохраняются в космосе длительное время. Это позволяет предположить, что причиной явления послужило недавний выброс вещества Энцеладом, которое, скорее всего, сформировало в кольце Е отдельную структуру с большим углом наклона.