15.04.2024

Il satellite di Marte Phobos. “Paura” e “Orrore” del pianeta rosso Cos'è Phobos in astronomia


Phobos (uno dei 2 satelliti del famoso Marte) si differenzia da tutti gli altri per essere il più vicino al suo pianeta.

Gli scienziati hanno cercato a lungo di trovare i satelliti marziani. La loro presenza in quantità esattamente doppie fu suggerita nel XVII secolo dal famoso astronomo I. Keplero. E lo scrittore J. Swift descrisse in anticipo la scoperta in uno dei volumi dei Viaggi di Gulliver, pubblicato nel 1726.

Tuttavia, Phobos fu scoperto solo nell'estate del 1877 dallo scienziato americano A. Hall, che fece osservazioni all'Osservatorio di Washington.

Il nome è preso in prestito dagli antichi miti greci. Phobos (che significa “paura”) era il figlio del dio guerriero Ares e fedele compagno di suo padre in tutte le battaglie.

10 fatti interessanti su Phobos

    Nonostante le sue piccole dimensioni (il suo diametro medio è di soli 22 km circa), Phobos è il più grande satellite di Marte.

    Si trova molto vicino al pianeta: ad una distanza non superiore a 9400 km. Questo è 40 volte inferiore a quello tra la Luna e la Terra.

    Forse Phobos una volta era un asteroide attratto dal campo magnetico di Marte. Anche la sua forma irregolare, tutt'altro che sferica, parla a favore di questa teoria.

    Phobos è essenzialmente un grande pezzo di roccia con profondi solchi e crateri. Il più grande di essi (circa 10 km di diametro) fu chiamato Stickney, in onore della moglie dello scopritore. Altre parti notevoli della superficie portano i nomi di scienziati e personaggi dei romanzi di J. Swift.

    Il satellite non ha atmosfera né campo magnetico e la sua densità molto bassa indica che il corpo celeste ha una struttura con un grande volume di vuoti.

    La temperatura superficiale è di 235 K. È possibile che Phobos contenga riserve interne di ghiaccio, poiché gli astronomi hanno ripetutamente osservato emissioni di qualche tipo di gas o vapore acqueo.

    Phobos è prevalentemente di colore grigio ed è uno degli oggetti celesti meno riflettenti.

    Il tempo di rotazione del satellite attorno al proprio asse è quasi uguale al periodo della sua rivoluzione attorno a Marte ed è di circa 8 ore. Ma, poiché Phobos si muove più velocemente, in un giorno marziano riesce a “correre” intorno al pianeta 2 volte.

    Le forze di marea di Marte avvicinano gradualmente Phobos, rallentandone il movimento. In media, la distanza tra loro diminuisce di circa 2 m ogni 100 anni.

    Gli scienziati sono fiduciosi che tra 40-50 milioni di anni Phobos cadrà semplicemente su Marte, ma molto prima sarà fatto a pezzi dalla forza di gravità, attraversando il noto limite di Roche di 2 raggi del pianeta.

Dopo aver trovato il satellite più vicino di Marte, Phobos, nella galassia virtuale, puoi presentarlo a un collega o ad un'altra persona cara. L'influenza del coraggioso satellite di Marte darà forza e buona fortuna in ogni situazione della vita.

Dimensioni comparative

Il pianeta Marte ha le lune Deimos e Phobos, che si ritiene siano asteroidi catturati. Phobos e Deimos furono scoperti nel 1877 da Asaph Hall e successivamente presero il nome dagli dei greci. È possibile che Marte abbia nella sua orbita satelliti più piccoli di 50 - 100 metri e un anello di polvere tra Phobos e Deimos, ma finora non è stato scoperto nulla di tutto ciò.

Asaph Hall, l'astronomo che scoprì le lune di Marte, scoprì originariamente Deimos il 12 agosto 1877, intorno alle 7:48 UTC, e Phobos il 18 agosto 1877, presso l'Osservatorio navale degli Stati Uniti a Washington, D.C., intorno alle 9: 14 GMT. A quel tempo, stava deliberatamente cercando le lune marziane. Il telescopio con cui sono state scoperte le lune è un rifrattore da 66 cm. Nel 1893 fu rimontata e collocata in una nuova cupola, dove si trova ancora oggi.

Compagni nella mitologia

Un'immagine di Deimos scattata dalla navicella spaziale MRO nel 2008

Il dio greco Phobos - paura e il dio greco Deimos - orrore, accompagnavano in battaglia il padre di Ares, il dio della guerra. Ares, noto ai romani come Marte.

Molti credono che Asaph Hall abbia dato il nome alle lune di Marte, ma i nomi delle lune furono suggeriti da Henry Madan e presi dalla mitologia greca.

Visibilità dei satelliti di Marte

Se visti dalla superficie di Marte, i satelliti sono chiaramente visibili. Per vederli è necessario trovarsi vicino all'equatore del pianeta; da questa posizione Phobos sarà grande circa un terzo della Luna piena terrestre; La sua dimensione angolare è di 8 x 12 minuti d'arco. Appare più piccolo quando l'osservatore è più lontano dall'equatore di Marte, ed è completamente invisibile (si trova sempre sotto l'orizzonte) nella regione delle calotte polari di Marte.

Immagine dal rover Curiosity il 1 agosto 2013. L'immagine mostra le lune di Marte: Phobos e Deimos in un unico fotogramma!

Deimos assomiglia più a una stella o a un pianeta luminoso, per un osservatore marziano è leggermente più grande, più luminoso di Venere nel cielo terrestre e ha un diametro angolare di circa 2 minuti. Il diametro angolare del Sole su Marte è di circa 21 minuti d'arco. Pertanto, su Marte non si verificano eclissi solari complete, poiché sulla Terra i satelliti sono troppo piccoli per coprire completamente il disco solare; D'altra parte, le eclissi solari parziali di Phobos (si potrebbe anche dire il transito attraverso il disco solare) sono molto comuni e si verificano quasi ogni notte.

Struttura

Il più grande dei cosiddetti monoliti di Phobos si erge a circa 85 metri sopra il paesaggio circostante

Sulla base dei dati su massa, densità e composizione, la struttura dei satelliti è del tutto coerente con i piccoli asteroidi. Solo che a causa della bassa densità di Phobos, quest'ultimo molto probabilmente rappresenta quasi un ammasso di rocce tenute insieme dalla debole gravità del satellite. La loro superficie è ricoperta da uno strato di regolite di 100 metri ed è fortemente "cosparsa" di crateri.

Fatti interessanti su Phobos e Deimos

I movimenti dei satelliti sono molto diversi dai movimenti della nostra Luna. Phobos sorge a ovest e tramonta a est, completando una rivoluzione in sole 7 ore e 40 minuti, mentre Deimos, trovandosi in prossimità dell'orbita sincrona, sorge anch'esso a est, ma molto lentamente. Nonostante la sua orbita di 30 ore, il viaggio di Deimos attraverso il cielo marziano impiega 2,7 giorni per ambientarsi in Occidente. L'inclinazione dell'orbita di Phobos e Deimos rispetto all'equatore di Marte è di circa 1 grado. La massa di queste minuscole lune è molto piccola: rispettivamente 10 e 2×10*15 chilogrammi.

Influenza di Marte

I satelliti naturali di Marte sono bloccati dalla gravità del pianeta (come la nostra Luna) e sono rivolti verso di esso sempre dallo stesso lato. Poiché Phobos orbita attorno a Marte più velocemente del pianeta stesso, le forze di marea riducono lentamente ma costantemente il raggio della sua orbita.

Ad un certo punto nel futuro, quando si avvicinerà abbastanza a Marte e le forze delle maree faranno a pezzi Phobos. Diversi crateri sulla superficie di Marte, situati vicino all'equatore, indicano che il pianeta potrebbe aver avuto molte altre piccole lune che hanno subito lo stesso destino di Phobos, e che la crosta marziana potrebbe aver avuto il tempo di spostarsi tra questi eventi. Deimos si trova abbastanza lontano dal pianeta e la sua orbita aumenta lentamente continuamente, come nel caso della nostra Luna.

Informazioni sui satelliti di Marte

Nome Dimensioni (km) Peso (kg) Semiasse maggiore orbitale (km) Periodo di circolazione(H) Velocità di viaggio in km/s
Phobos22,2 km (27 × 21,6 × 18,8) km10,8×10 159.377 km7.66 6,2
Deimos12,6 km(10 × 12 × 16) km2×10 1523.460 km30.35 3,94

Origine

L'origine delle lune marziane rimane controversa. La superficie dei satelliti ha molte somiglianze con gli asteroidi carboniosi di tipo C, e lo spettro, l'albedo e la densità sono molto simili agli asteroidi di tipo C o D. Sulla base delle loro somiglianze, l’ipotesi prevalente oggi è che entrambe le lune potrebbero essere state catturate dalla fascia principale degli asteroidi.

Entrambi i satelliti hanno orbite quasi circolari, giacendo quasi esattamente sul piano equatoriale di Marte, e quindi, in teoria, la loro cattura richiede che si muovano inizialmente su un'orbita molto allungata, che poi, a causa della resistenza dell'atmosfera e delle forze di marea, del pianeta, ha acquisito la sua forma attuale. Anche se non è chiaro come sia avvenuta la cattura di Deimos. La cattura richiede anche la dissipazione di energia (quando ci si sposta su un'altra orbita) e l'attuale atmosfera di Marte è troppo sottile per catturare un oggetto come Phobos mediante frenatura atmosferica. L'astronomo Jeffrey Landis ha osservato che la cattura sarebbe potuta avvenire se il corpo originale fosse stato un doppio asteroide che fosse stato poi separato dalle forze di marea del pianeta.

Phobos potrebbe essere un oggetto di seconda generazione, ad es. potrebbe essersi già formato nell'orbita del pianeta, dopo la formazione stessa di Marte, e non formarsi contemporaneamente al pianeta.

Ipotesi educativa alternativa

Un'altra ipotesi sulla formazione della luna afferma che Marte un tempo era circondato da numerosi corpi, delle dimensioni delle lune attuali, che furono gettati nella sua orbita da una collisione con un grande planetesimo. L'elevata porosità di Phobos (densità 1,88 g/cm3 e vuoti che costituiscono dal 25 al 35% del volume) non favorisce un'origine asteroidale.

Le osservazioni di Phobos nell'infrarosso indicano che contiene principalmente fillosilicati, ben noti sulla superficie di Marte. I suoi spettri differiscono da tutte le classi di condriti, meteoriti di origine asteroidale. Sulla base di questi dati, Phobos si è formato da materiale lanciato nell'orbita del pianeta quando Marte si è scontrato con un asteroide o un altro corpo di grandi dimensioni.

Eclissi solari su Marte


Eclissi solare su Marte, con protagonista Phobos


Un'altra opzione per l'eclissi

Phobos, il satellite più vicino a Marte, è stato studiato da diverse missioni spaziali. L'interesse scientifico per il suo studio è spiegato dalla sua vicinanza al pianeta, dalla topografia unica e dalle proprietà fisiche non inerenti alla maggior parte dei satelliti.


Il satellite più vicino a Marte è Phobos

Il satellite più vicino del pianeta Marte

Phobos è un satellite orbitale naturale di Marte, la distanza da esso al pericentro è 9235,6 km, l'apocentro è 9518,8 km. Phobos è il satellite più esplorato del Sistema Solare, dopo la Luna. Tuttavia, a causa della mancanza anche di un debole campo gravitazionale, è impossibile lanciare attorno ad esso sistemi di ricerca creati artificialmente in grado di monitorare i cambiamenti nell'oggetto in tempo reale.

Parametri base del satellite Phobos

Phobos ha dimensioni di 26,8 × 22,4 × 18,4 km, ha una forma leggermente allungata, e il suo lato maggiore è sempre rivolto verso il corpo centrale, poiché ruota in sincronia con esso. Il suo raggio è in media di 11 km e la sua superficie è di 1600 km².
Il satellite è di colore grigio e in apparenza ricorda una pietra oblunga con irregolarità, ampi solchi e cavità di crateri.

caratteristiche fisiche

Il peso corporeo rispetto al volume corporeo è estremamente ridotto e ammonta a circa 1.072 1016 kg. Questo indicatore di massa esclude la possibilità dell'esistenza attorno ad esso di spazio interplanetario, che si muoverà con esso, cioè un'atmosfera.
La densità di Phobos è di circa 1,86 g/cm³, il che lo rende simile agli asteroidi di tipo S. La bassa densità consente al satellite di resistere alle forze di marea di Marte. Se Phobos avesse le caratteristiche fisiche della Luna, avrebbe già superato il limite di Roche e si sarebbe autodistrutto.


Phobos, la grande luna di Marte

Caratteristiche orbitali

L'accelerazione di gravità su Phobos è 0,0057 m/s². Per fare un confronto, sulla Terra questa cifra è di 9,832 m/s² e su Marte 3,86 m/s². per Phobos 7 m/s. A questa velocità l'oggetto può essere mantenuto nella sua orbita; una velocità inferiore lo porterà a cadere sul pianeta, mentre una velocità maggiore lo porterà alla fuga nello spazio aperto.
La distanza dal centro di Marte a Phobos è di 9400 km. Riesce a fare il giro di Marte in 7 ore e 39 minuti, cioè quasi tre volte in un giorno marziano, che è 37 minuti in più di quello terrestre.

Caratteristiche geologiche della superficie

La struttura geologica del satellite può essere giudicata solo da fotografie ottenute da varie spedizioni spaziali. Phobos esternamente è una pietra grigia oblunga con tracce di impatti di comete e piccoli asteroidi, che hanno portato a una significativa distruzione del suolo del satellite. La superficie della luna marziana ha una struttura porosa, che la rende instabile alla distruzione dovuta a collisioni con corpi cosmici, nonché agli effetti del vento solare e delle radiazioni cosmiche. Ora, secondo gli astrofisici, la struttura porosa di Phobos presenta fino al 40% di vuoti non riempiti.
In alcuni punti la superficie è ricoperta da solchi larghi, fino a diverse decine di metri. La loro origine non è stata rivelata; un simile fenomeno non è stato registrato su altri oggetti spaziali.
È ovvio che il contenuto di metalli e altre sostanze nel suolo del satellite differisce dal contenuto su Marte. Questa osservazione crea un ostacolo alla comprensione della natura dell'origine del satellite.

Formazione e composizione

Secondo una teoria, Phobos non è sempre stato un oggetto naturale che accompagnava Marte. Forse questo è un asteroide perso nella vastità della galassia, in viaggio verso il Sole. Volando tra Giove e Marte, un oggetto così piccolo non sfuggì all'influenza della loro forza gravitazionale e cadde nella sua orbita.
Se confrontiamo le dimensioni di Marte con le dimensioni del satellite stesso, possiamo supporre che milioni di anni fa sulla superficie del pianeta si sia verificato un impatto con un grande oggetto, che portò alla parziale distruzione dell'emisfero settentrionale di Marte con il rilascio di una grande quantità di sostanze. Frammenti, polvere e metalli caddero in orbita e, sotto l'influenza di deboli forze di marea, si raggrupparono caoticamente in un corpo fragile e dalla forma imperfetta. Tuttavia, in pratica, questa versione potrebbe non essere confermata, poiché anche in apparenza il suolo su Marte e Phobos è significativamente diverso. È ovvio che il suolo marziano contiene un gruppo di metalli che colorano il pianeta di marrone e rosso. Phobos ha sicuramente un colore superficiale grigio. Uno studio sui campioni di suolo di Phobos, che si prevede di ottenere prima del 2030, ci aiuterà finalmente a comprendere questo problema.

Mappa della superficie della luna Phobos

I principali oggetti designati sulla mappa satellitare sono crateri di diverse dimensioni e profondità variabili. Quelli più antichi sono ricoperti da uno strato di regolite, che ne attenua il rilievo.
Ma in superficie è stato scoperto anche l'unico oggetto su Phobos, di forma quasi rettangolare, con un'altezza stimata di 90 m. Tuttavia, è impossibile calcolare quanto profondo sia il monolite sottoterra. Ad oggi non è possibile determinare l'origine del monolite. Molto probabilmente, questo potrebbe essere un frammento di un meteorite sopravvissuto, che sorprendentemente ha conservato una forma così ideale. Le fotografie del monolite hanno dato ai criptozoologi un motivo per sollevare un'altra discussione sull'esistenza di una civiltà extraterrestre.


Monolite sul satellite

Nome dei crateri

Il più grande dei crateri prende il nome da famosi astrofisici o personaggi dei libri di J. Swift, I viaggi di Gulliver.
Il gigantesco cratere su Phobos prende il nome dalla moglie dello scopritore del satellite, Stickney Hall, e il suo diametro è di 9000 km. All'interno di questo cratere, c'è una scia d'impatto più piccola che prende il nome dal personaggio del libro di Swift, Limtok. Inoltre, altri sette crateri portano i nomi dei personaggi di questo romanzo: Flimnap, Drunlo, Grildrig, Rudrezal, Skykras, Clastril e Gulliver.
Molti crateri prendono il nome da astrofisici come Asaph Hall, Eduard Roche, Joseph Shklovsky, David Pack Todd, Oliver Wendell.
La maggior parte dei crateri rimane senza nome.

Phobos visto da Marte

Dalla superficie del pianeta è visibile non solo lo stesso Phobos, ma anche le caratteristiche del suo rilievo. Ad esempio, il cratere Stickney sarà visibile ad occhio nudo. Il satellite stesso di Marte assomiglia a un terzo della nostra Luna in un cielo senza stelle.
Tuttavia, a causa della sua orbita equatoriale, il satellite non può essere osservato negli emisferi settentrionale e meridionale.
La particolarità della Luna marziana è che la sua alba e il suo tramonto possono essere osservati più volte, poiché riesce a fare il giro completo del pianeta in meno di 8 ore. A volte un satellite entra nell'ombra del pianeta, creando un effetto eclissi. Puoi anche vedere i transiti solari, non le eclissi solari totali, quando Phobos copre parzialmente il disco solare.


Phobos visto dalla superficie di Marte

Esplorazione di Phobos

L'Unione Sovietica ha realizzato una serie di progetti di lancio di veicoli spaziali dedicati all'esplorazione di Marte e Phobos. La stazione spaziale Mars 1 è stata la prima sonda interplanetaria inviata su Marte nella storia dell'esplorazione spaziale nel 1962. La stazione coprì la distanza tra i pianeti per circa 8 mesi, ma senza giungere a destinazione perse la rotta e si perse nello spazio. Tuttavia, per l'epoca la stazione stabilì un record di distanza interplanetaria.
Nel 1971, la NASA inviò la sonda Mariner 9 nell'orbita marziana, che scattò diverse fotografie di Phobos.
Nel 1977 andarono nello spazio le stazioni spaziali Viking 1 e Viking 2, che riuscirono anche a scattare foto del satellite.
La stazione spaziale Phobos-1 fu inviata nel 1988 per fotografare la corona solare dallo spazio, identificare fenomeni come il vento solare e ottenere immagini di Phobos. Tuttavia, l'ultimo punto non è stato completato a causa del guasto dei pannelli solari. Rimasto senza alimentazione, il dispositivo ha smesso di trasmettere informazioni alla Terra e si è perso nello spazio.
Phobos 2 è una navicella spaziale sovietica progettata sulla base del modello F1 e lanciata successivamente nel 1988. La stazione è riuscita a raggiungere il campo orbitale di Marte e a trasmettere alla Terra diverse fotografie del satellite scattate ad una distanza di 191 km da esso. Sono state registrate anche alcune proprietà fisiche dell'atmosfera marziana, le informazioni sul contenuto di acqua su Phobos si sono rivelate imprecise. Dopo un breve periodo di funzionamento, alcuni elementi del sistema della stazione fallirono e dopo il 29 marzo 1988 fu impossibile stabilire la comunicazione con il dispositivo.
La stazione spaziale Mars Express, lanciata dall’Agenzia spaziale europea nel 2003, è riuscita a catturare un lato di Phobos mai visto prima solo nel 2011. Il satellite artificiale ha misurato anche la forza gravitazionale di Phobos.
Nel 2011, dopo una lunga pausa, in Russia ha iniziato a svilupparsi un progetto per studiare la composizione del satellite Phobos-Grunt. Il primo tentativo non ebbe successo; l'aereo non riuscì nemmeno a lasciare l'atmosfera terrestre e bruciò letteralmente. Nel 2025 si prevede di ripetere il tentativo nell'ambito del programma spaziale Phobos-Grunt 2, utilizzando tecnologie di nuovo livello.

Il pianeta Marte ha due satelliti: Phobos(Paura greca) e Deimos(Greco: orrore).

Phobos e Deimos sono i satelliti di Marte. Non sono rotondi perché, essendo così piccoli, la forza di gravità è troppo debole per comprimerli in una forma più rotonda. Forse sono asteroidi catturati dal campo gravitazionale di Marte.

Entrambi i satelliti ruotano attorno al proprio asse con lo stesso periodo attorno a Marte, quindi sono sempre rivolti verso il pianeta dallo stesso lato.

L'influenza delle maree di Marte rallenta gradualmente il movimento di Phobos, abbassando la sua orbita, che alla fine porterà alla sua caduta su Marte. Deimos, al contrario, si sta allontanando da Marte.

Entrambi i satelliti hanno una forma che si avvicina ad un ellissoide triassiale. Phobos (26,6×22,2×18,6 km) è leggermente più grande di Deimos (15×12,2×10,4 km).

La somiglianza di Deimos e Phobos con uno dei tipi di asteroidi ha dato origine all'ipotesi che fossero ex asteroidi, le cui orbite furono distorte dal campo gravitazionale di Giove in modo tale che iniziarono a passare vicino a Marte e ne furono catturati . Tuttavia, la forma abbastanza regolare delle orbite dei satelliti di Marte e la posizione dei loro piani orbitali, quasi coincidenti con il piano marziano, mettono in dubbio questa versione.

Un'altra ipotesi sull'origine di Phobos e Deimos è la disintegrazione del satellite di Marte in due parti.

Entrambi i satelliti subiscono una forte influenza delle maree da Marte, quindi sono sempre rivolti dallo stesso lato verso di esso. Phobos e Deimos si muovono su orbite quasi circolari che giacciono sul piano dell'equatore del pianeta. Alcuni ricercatori ritengono che i satelliti di Marte non siano arrivati ​​​​di loro spontanea volontà, ma siano stati catturati dalla cintura degli asteroidi. Come puoi vedere, il dio della guerra non è pericoloso per la Terra, ma è duro con il suo entourage.

Orbite dei satelliti di Marte

Deimos e Phobos sono composti da rocce rocciose; sulla superficie dei satelliti è presente un significativo strato di regolite. La superficie di Deimos appare molto più liscia a causa del fatto che la maggior parte dei crateri sono ricoperti da materiale a grana fine. Ovviamente su Phobos, che è più vicino al pianeta e più massiccio, la sostanza espulsa durante gli impatti dei meteoriti o ha causato ripetuti impatti sulla superficie oppure è caduta su Marte, mentre su Deimos è rimasta a lungo in orbita attorno al satellite, depositandosi gradualmente e nascondere il terreno irregolare.

Caratteristiche del moto orbitale di Phobos

Phobos è il satellite più vicino a Marte. La sua orbita si trova a una distanza di 2,77 raggi di Marte dal centro del pianeta. Il satellite Phobos ruota sul piano dell'equatore di Marte in un'orbita quasi circolare. Phobos ruota attorno al proprio asse con lo stesso periodo di Marte, quindi è rivolto sempre dallo stesso lato verso il pianeta.

Il periodo di rotazione di Phobos è di 7 ore 39 minuti e 14 secondi. Questo è più veloce della rotazione di Marte attorno al suo asse (24 ore 37 minuti 22,7 secondi). Di conseguenza, nel cielo marziano, Phobos sorge a ovest e tramonta a est. In un giorno marziano, chiamato sol, il satellite Phobos riesce a compiere tre rivoluzioni attorno al pianeta.

Phobos è quaranta volte più vicino alla superficie di Marte di quanto lo sia la Luna alla Terra. L'orbita di Phobos è all'interno del limite di Roche e il satellite più vicino a Marte non viene fatto a pezzi solo per la sua forza interna. L'influenza delle maree del pianeta rosso rallenta gradualmente il movimento di Phobos e in futuro porterà alla sua distruzione e alla caduta su Marte.

Phobos orbita attorno a Marte a una distanza di 9.400 km dal centro del pianeta e la sua velocità di rivoluzione è così elevata che completa una rivoluzione in un terzo di un giorno marziano (7 ore 39 minuti), superando la rotazione giornaliera del pianeta. . In un giorno Phobos riesce a compiere tre rivoluzioni complete e a percorrere anche un arco di 78 gradi. Per questo motivo, Phobos sorge a ovest e sprofonda sotto l'orizzonte a est. Deimos si comporta in modo più familiare per noi. La sua distanza dal centro del pianeta è di oltre 23mila km e per completare una rivoluzione impiega quasi un giorno in più rispetto a Phobos.

Il forte attrito mareale derivante dalla vicinanza di Phobos a Marte riduce l'energia del suo movimento, e il satellite si avvicina lentamente alla superficie del pianeta, finendo per cadere su di esso se nel frattempo il campo gravitazionale di Marte non lo fa a pezzi (il pianeta la gravità lo farà a pezzi (il satellite andrà in pezzi tra 50 milioni di anni o 100 - cadrà sul pianeta). Fino a quando non furono ottenuti dati più accurati sui satelliti di Marte, gli scienziati cercarono di determinare la massa di Phobos, assumendo erroneamente che la ragione del rallentamento fosse la sua frenata nell'atmosfera marziana. Tuttavia, i primi risultati scoraggiarono gli astronomi: si scoprì che, nonostante le sue grandi dimensioni, il satellite era molto leggero. Il famoso astrofisico Joseph Samuilovich Shklovsky avanzò addirittura un'ipotesi secondo la quale i satelliti di Marte... sono vuoti all'interno e, quindi, sono di origine artificiale.

Questo punto di vista dovette essere abbandonato dopo che le sonde spaziali trasmisero sulla Terra le immagini delle lune marziane. Entrambi i satelliti sembrano patate oblunghe. Phobos ha dimensioni di 27 22 18,6 km. Deimos è più piccolo, misura 16 12 10 km. Il periodo di rotazione del satellite attorno a Marte è di 30 ore e 21 minuti. Il periodo orbitale di Deimos è leggermente più lungo del periodo di rotazione di Marte, quindi sebbene Deimos “normalmente” sorga a est e tramonti a ovest, si muove estremamente lentamente attraverso il cielo marziano. Sono costituiti dalla stessa roccia scura, simile alla sostanza di alcuni meteoriti e asteroidi. La loro superficie è bucherellata da crateri meteoritici. Il cratere più grande di Phobos si chiama Stinky. Le sue dimensioni sono paragonabili a quelle del satellite stesso. L'impatto che ha portato alla comparsa di un simile cratere deve aver letteralmente scosso Phobos. Lo stesso evento probabilmente causò la formazione di un sistema di misteriosi solchi paralleli vicino al Stinky Crater. Possono essere rintracciati su distanze fino a 30 km di lunghezza e hanno una larghezza di 100-200 m con una profondità di 10-20 m.

Caratteristiche e misteri della superficie di Phobos

Phobos ha una forma irregolare, avvicinandosi ad un ellissoide triassiale. Le dimensioni di Phobos sono 26,6 × 22,2 × 18,6 km. La superficie di Phobos è estremamente costellata di creste e crateri di varie dimensioni, ovviamente di origine da impatto.

Il cratere più grande sulla superficie di Phobos, Stickney, ha un diametro di circa 9 chilometri. Se il colpo che lo ha generato fosse stato un po’ più forte, Phobos probabilmente si sarebbe diviso in pezzi. Sistemi di faglie e crepe sono associati al cratere Stickney, che si trova a nord del satellite. Questi strani solchi, profondi decine di metri, si estendono sulla superficie di Phobos per una distanza di diversi chilometri.

Dopo la scoperta delle misteriose tacche furono avanzate ipotesi sensazionali sulla loro origine artificiale. Tuttavia, ulteriori ricerche hanno dimostrato che l’origine dei solchi su Phobos è ben spiegata da fattori naturali. Ad esempio, un’ipotesi attribuiva all’influenza delle maree di Marte la distorsione della faccia del suo satellite più vicino con le rughe.

Un'altra ipotesi ha visto nei solchi tracce di una divisione di lunga data del satellite un tempo unico in due parti: Phobos e Deimos. Secondo la terza ipotesi, i solchi sono stati formati sulla superficie del satellite da frammenti di roccia espulsi da un grande cratere a seguito della collisione di Phobos con un grande asteroide.

Il pianeta Marte ha due piccoli satelliti: Phobos e Deimos. Deimos orbita a una distanza di circa 23mila km dal pianeta, mentre Phobos si sposta a una distanza di soli 9mila km circa da Marte. Ricordiamo che la Luna dista da noi 385mila km, cioè è più di 40 volte più lontana dalla Terra di quanto Phobos lo sia da Marte.

L'intera storia dello studio di Phobos e Deimos è piena di eventi sorprendenti e misteri affascinanti. Giudicate voi stessi: la prima menzione della presenza di due piccoli satelliti su Marte non è apparsa in lavori scientifici, ma sulle pagine dei famosi “Viaggi di Gulliver”, scritti da Jonathan Swift all'inizio del XVIII secolo.

Con lo svolgersi degli eventi, Gulliver si ritrova sull'isola galleggiante di Laputa. E gli astronomi locali gli raccontano di essere riusciti a scoprire due piccoli satelliti in orbita attorno a Marte.

In effetti, le lune marziane furono scoperte da A. Hall solo un secolo e mezzo dopo la pubblicazione del romanzo, durante la grande opposizione di Marte nel 1877. E furono scoperte in condizioni atmosferiche eccezionalmente favorevoli dopo osservazioni persistenti di molti giorni, a il limite delle capacità dello strumento e dell'occhio umano.

Ora possiamo solo immaginare cosa abbia spinto Swift a predire l'esistenza di due lune di Marte. Almeno non osservazioni telescopiche. Molto probabilmente, Swift supponeva che il numero di satelliti dei pianeti dovesse aumentare con la distanza dal Sole. A quel tempo si sapeva che Venere non ha satelliti; ce n'è uno, la Luna, che orbita attorno alla Terra, e quattro attorno a Giove, furono scoperti da Galileo nel 1610. Il risultato fu una progressione geometrica “evidente”, in che per lo spazio libero corrispondente a Marte, sembrava che il diavolo chiedesse se stesso.

Tuttavia, Swift predisse non solo l'esistenza di Phobos e Deimos, ma anche che il raggio orbitale del satellite più vicino di Marte è pari a tre diametri del pianeta e quello esterno a cinque. Tre diametri sono circa 20mila chilometri. L'orbita di Deimos è approssimativamente a questa distanza. È vero, non un satellite interno, come sosteneva Swift, ma esterno, ma la coincidenza è comunque impressionante. Ovviamente è solo una coincidenza...

Ancora una volta l'attenzione fu rivolta alle lune marziane nella seconda metà del XX secolo. Confrontando i risultati delle osservazioni effettuate in diversi anni, gli astronomi sono giunti alla conclusione che il satellite più vicino di Marte, Phobos, sta subendo una frenata, a causa della quale si sta gradualmente avvicinando alla superficie del pianeta. Il fenomeno sembrava misterioso. In ogni caso, la frenata osservata non poteva essere spiegata da alcun effetto della meccanica celeste.

Restava solo una cosa: supporre che la frenata di Phobos sia associata alla resistenza aerodinamica dell'atmosfera marziana. Tuttavia, come hanno dimostrato i calcoli, il guscio gassoso di Marte ad un'altitudine di 6mila km è in grado di fornire un'adeguata resistenza solo se la densità media della sostanza Phobos è bassa. Più precisamente, incredibilmente piccolo!

Fu allora che nacque un'idea originale: una densità così bassa di Phobos può essere spiegata dalla sua... cavità! Ma non conosciamo i processi naturali che potrebbero portare alla formazione di corpi celesti vuoti al suo interno. L'idea stessa suggeriva che Phobos, e forse Deimos, fossero satelliti artificiali di Marte, creati milioni di anni fa da esseri intelligenti che abitavano Marte in quel momento o arrivavano da qualche parte dallo spazio.

Forse ora, quando i satelliti di Marte sono stati fotografati a distanza ravvicinata dalle navicelle spaziali e non ci sono più dubbi sulla loro origine naturale, non varrebbe la pena ricordarlo. Ma l’episodio in questione è molto istruttivo.

C'è la scienza e c'è la finzione. Dov’è il confine tra loro in questa ipotesi? Se il movimento di Phobos mostra effettivamente la decelerazione rilevata dalle osservazioni, ciò potrebbe significare che il satellite marziano è cavo. Questa è un’ipotesi scientifica legittima. Proviene da dati astronomici e, con l'aiuto di opportuni calcoli matematici, porta ad una certa conclusione. Il solito schema di un’ipotesi scientifica: “se questo, allora quello”. Tutto il resto appartiene al regno della fantascienza.

L'ulteriore destino dell'ipotesi in questione era chiaro fin dall'inizio: l'attendeva lo stesso destino di qualsiasi altra ipotesi scientifica. Essa doveva ricevere la necessaria conferma oppure essere smentita. Molto dipendeva da quanto fossero accurati i dati osservativi riguardanti la frenata del satellite più vicino di Marte. E la loro affidabilità ha destato preoccupazione: le osservazioni sono state effettuate al limite della precisione degli strumenti astronomici. E questi timori sono stati confermati...

Quando i ricercatori di Marte hanno avuto a disposizione un modo nuovo e più potente per esplorare i pianeti, le stazioni spaziali automatiche, tutto è andato a posto. Le fotografie spaziali mostrano chiaramente che Phobos e Deimos sono enormi blocchi di forma irregolare e, ovviamente, di origine naturale.

Se confrontiamo i risultati delle osservazioni astronomiche con quanto riportato dalle stazioni spaziali, emerge il quadro seguente. I satelliti di Marte sono piccoli corpi celesti. La dimensione di Phobos è 27 x 21, Deimos è 15 x 12 km. Si muovono su orbite quasi circolari situate nel piano equatoriale del pianeta, nel senso della sua rotazione giornaliera. Deimos completa una rotazione completa in 30 ore e 18 minuti e Phobos in 7 ore e 39 metri. Considerando che la durata del giorno marziano è leggermente superiore a 24 "/g ore, non è difficile rendersi conto che Phobos supera notevolmente la velocità giornaliera. rotazione del pianeta Mentre ci troviamo sulla superficie di Marte, osserveremmo come Phobos e Deimos con i loro semiassi maggiori sono sempre diretti verso il centro di Marte (Ricordate che la Luna ruota attorno alla Terra allo stesso modo: è sempre così). rivolto al nostro pianeta dalla stessa parte.)

Il volo della stazione automatica Viking-1 ha permesso per la prima volta di stimare la massa di Phobos. Quando il compartimento orbitale di questa stazione volò a una distanza di 100 chilometri dal satellite di Marte, gli scienziati americani furono in grado di determinare il disturbo nella traiettoria del suo movimento causato dall'attrazione di Phobos. Avendo tali dati, calcolare la massa del corpo perturbatore non vale più la pena. E conoscendo le sue dimensioni, puoi calcolare la densità media. Per Phobos il valore è risultato vicino a 2 g/cm3. Densità abbastanza normale, approssimativamente uguale a quella di un certo numero di meteoriti di pietra. E quindi non c'è bisogno di un'ipotesi sulla struttura cava dei satelliti di Marte.

Ora è chiaro dove fosse l'anello debole di questa ipotesi: nei dati astronomici originali sul movimento di Phobos.

Conoscendo la massa di Phobos possiamo calcolare l'entità della forza di gravità sulla sua superficie. È 2mila volte più piccolo di quello terrestre. Si può avere l'impressione che un astronauta che si trova sulla superficie di Phobos debba volare nello spazio al minimo shock. Tuttavia, questo non è del tutto vero. I calcoli mostrano che la seconda velocità di fuga di Phobos è in media di circa 11,7 m/s. Questo non è così poco. Solo un atleta può raggiungere una tale velocità sulla Terra saltando due metri e mezzo di altezza. E poiché gli sforzi muscolari rimangono gli stessi ovunque, non è ancora nata una persona che, spingendo via Phobos con i piedi, possa lasciarlo irrevocabilmente.

Di grande interesse sono le fotografie di Phobos e Deimos. Sono stati ricevuti dalle stazioni spaziali da una distanza di poche decine di chilometri. Sulla superficie di entrambi i satelliti di Marte sono chiaramente visibili un gran numero di crateri simili a quelli della Luna. Il cratere più grande di Phobos ha un diametro di 10 km.

È curioso che all'epoca in cui fu discusso il problema della bassa densità di Phobos, fu suggerito che questo fenomeno non fosse spiegato dalla cavità, ma fosse il risultato della lavorazione della sua superficie da parte dei meteoriti, a seguito della quale il la sostanza di Phobos ha acquisito una forte porosità. Ma questo, tra l'altro, avveniva quando ancora si discuteva sull'origine dei crateri lunari: meteoriti o vulcanici. Anche la storia della scienza conosce stranezze simili: quando si fanno ipotesi corrette sulla base di dati errati.

Oltre ai crateri, le fotografie di Phobos mostrano solchi quasi paralleli larghi fino a diverse centinaia di metri, che si estendono su lunghe distanze. L'origine di queste strisce misteriose rimane poco chiara. Forse questo è il risultato di un potente impatto di un grande meteorite che ha “scioccato” Phobos e causato la formazione di numerose crepe. Forse i misteriosi solchi sono sorti a causa dell'influenza delle maree di Marte. Ciò è supportato dal fatto che su Deimos, situato a una distanza molto maggiore da Marte, tali dettagli non sono stati trovati. Dopotutto, è noto che le influenze gravitazionali si indeboliscono in proporzione al quadrato della distanza.

Per quanto riguarda l'origine di Phobos e Deimos, è possibile che si tratti di corpi di tipo asteroide catturati da Marte. Forse si sono formati anche prima del pianeta stesso. In ogni caso, il loro ulteriore studio è interessante per chiarire i modelli di formazione del sistema solare.