15.04.2024

Satelita Marsa, Fobos. „Strach” i „horror” czerwonej planety Czym jest Fobos w astronomii


Fobos (jeden z 2 satelitów słynnego Marsa) różni się od wszystkich innych tym, że jest najbliżej swojej planety.

Naukowcy od dawna próbowali znaleźć satelity Marsa. Ich obecność w dokładnie podwójnych ilościach zasugerował już w XVII wieku słynny astronom I. Kepler. A pisarz J. Swift opisał odkrycie z wyprzedzeniem w jednym z tomów Podróży Guliwera, opublikowanym w 1726 roku.

Jednak Fobos został odkryty dopiero latem 1877 roku przez amerykańskiego naukowca A. Halla, który przeprowadził obserwacje w Obserwatorium Waszyngtońskim.

Nazwa została zapożyczona ze starożytnych mitów greckich. Fobos (co oznacza „strach”) był synem wojowniczego boga Aresa i wiernym towarzyszem jego ojca we wszystkich bitwach.

10 interesujących faktów na temat Fobosa

    Pomimo swoich niewielkich rozmiarów (jego średnia średnica wynosi zaledwie około 22 km), Fobos jest największym satelitą Marsa.

    Znajduje się bardzo blisko planety: w odległości nie przekraczającej 9400 km. To 40 razy mniej niż między Księżycem a Ziemią.

    Być może Fobos był kiedyś asteroidą przyciąganą przez pole magnetyczne Marsa. Za tą teorią przemawia także jego nieregularny, daleki od kulistego kształt.

    Fobos to zasadniczo duży kawałek skały z głębokimi rowkami i kraterami. Największy z nich (o średnicy około 10 km) otrzymał imię Stickney, na cześć żony odkrywcy. Na innych zauważalnych fragmentach powierzchni widnieją nazwiska naukowców i postaci z powieści J. Swifta.

    Satelita nie ma atmosfery ani pola magnetycznego, a jego bardzo mała gęstość wskazuje, że ciało niebieskie ma strukturę z dużą ilością pustek.

    Temperatura powierzchni wynosi 235 K. Możliwe, że Fobos zawiera wewnętrzne rezerwy lodu, ponieważ astronomowie wielokrotnie obserwowali emisję pewnego rodzaju gazu lub pary wodnej.

    Fobos ma przeważnie szary kolor i jest jednym z najmniej odblaskowych obiektów niebieskich.

    Czas obrotu satelity wokół własnej osi jest prawie równy okresowi jego obiegu wokół Marsa i wynosi około 8 godzin. Ponieważ jednak Fobos porusza się szybciej, w ciągu jednego marsjańskiego dnia udaje mu się „okrążyć” planetę 2 razy.

    Siły pływowe Marsa stopniowo przyciągają Fobosa bliżej, spowalniając jego własny ruch. Średnio odległość między nimi zmniejsza się o około 2 m na 100 lat.

    Naukowcy są pewni, że za 40–50 milionów lat Fobos po prostu spadnie na Marsa, ale na długo przed tym zostanie rozerwany przez siłę grawitacji, przekraczając dobrze znaną granicę Roche'a wynoszącą 2 promienie planety.

Po znalezieniu najbliższego satelity Marsa, Fobosa, w wirtualnej Galaktyce, możesz podarować go koledze lub innej bliskiej osobie. Wpływ odważnego satelity Marsa da siłę i szczęście w każdej sytuacji życiowej.

Rozmiary porównawcze

Planeta Mars ma księżyce Deimos i Fobos, które uważa się za przechwycone asteroidy. Fobos i Deimos zostały odkryte w 1877 roku przez Asapha Halla, a następnie otrzymały nazwy na cześć greckich bogów. Możliwe, że Mars może mieć na swojej orbicie satelity mniejsze niż 50–100 metrów oraz pierścień pyłu pomiędzy Fobosem i Deimosem, ale jak dotąd nic takiego nie zostało odkryte.

Asaph Hall, astronom, który odkrył księżyce Marsa, pierwotnie odkrył Deimosa 12 sierpnia 1877, około 7:48 UTC, a Fobosa 18 sierpnia 1877 w Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych w Waszyngtonie, około godziny 9: 14 GMT. W tym czasie celowo poszukiwał księżyców Marsa. Teleskop, za pomocą którego odkryto księżyce, to refraktor o średnicy 66 cm. W 1893 roku został ponownie zamontowany i umieszczony w nowej kopule, gdzie stoi do dziś.

Towarzysze w mitologii

Zdjęcie Deimosa wykonane przez sondę MRO w 2008 roku

Grecki bóg Fobos – strach i grecki bóg Deimos – groza, towarzyszyli w bitwie ojcu Aresa, boga wojny. Ares, znany Rzymianom jako Mars.

Wielu wierzy, że Asaph Hall nadał księżycom Marsa nazwy, lecz nazwy księżyców zasugerował Henry Madan i zaczerpnęły je z mitologii greckiej.

Widoczność satelitów z Marsa

Patrząc z powierzchni Marsa, satelity są wyraźnie widoczne. Aby je zobaczyć, musisz znaleźć się blisko równika planety; z tej pozycji Fobos będzie miał wielkość około jednej trzeciej ziemskiego Księżyca w pełni. Jego rozmiar kątowy wynosi 8 na 12 minut łukowych. Wydaje się mniejsza, gdy obserwator znajduje się dalej od równika Marsa i jest całkowicie niewidoczna (zawsze znajduje się poniżej horyzontu) w rejonie czap polarnych Marsa.

Zdjęcie z łazika Curiosity z 1 sierpnia 2013 r. Zdjęcie przedstawia księżyce Marsa: Fobos i Deimos w jednym ujęciu!

Deimos bardziej przypomina jasną gwiazdę lub planetę, dla marsjańskiego obserwatora jest nieco większy, jaśniejszy od Wenus na ziemskim niebie i ma średnicę kątową około 2 minut. Średnica kątowa Słońca na Marsie wynosi około 21 minut łuku. Zatem na Marsie nie ma pełnych zaćmień Słońca, tak jak na Ziemi; satelity są zbyt małe, aby całkowicie pokryć dysk słoneczny. Z drugiej strony częściowe zaćmienia Fobosa (można nawet powiedzieć, że przechodzi przez dysk słoneczny) są bardzo częste i zdarzają się niemal każdej nocy.

Struktura

Największy z tak zwanych monolitów na Fobosie wznosi się około 85 metrów nad otaczającym krajobrazem

Na podstawie danych dotyczących masy, gęstości i składu struktura satelitów jest całkowicie zgodna z małymi asteroidami. Tyle że ze względu na małą gęstość Fobosa, ten ostatni najprawdopodobniej reprezentuje prawie wiązkę skał utrzymywanych razem przez słabą grawitację satelity. Ich powierzchnia pokryta jest 100-metrową warstwą regolitu i jest mocno „usypana” kraterami.

Interesujące fakty na temat Fobosa i Deimosa

Ruchy satelitów bardzo różnią się od ruchów naszego Księżyca. Fobos wschodzi na zachodzie i zachodzi na wschodzie, dokonując jednego obrotu w ciągu zaledwie 7 godzin i 40 minut, podczas gdy Deimos, będąc blisko orbity synchronicznej, również wschodzi na wschodzie, ale bardzo powoli. Pomimo 30-godzinnej orbity podróż Deimosa po marsjańskim niebie zajmuje 2,7 dnia, zanim zachodzi na Zachodzie. Nachylenie orbity Fobosa i Deimosa do równika Marsa wynosi około 1 stopień. Masa tych maleńkich księżyców jest bardzo mała: odpowiednio 10 i 2×10*15 kilogramów.

Wpływ Marsa

Naturalne satelity Marsa są blokowane pływowo przez grawitację planety (podobnie jak nasz Księżyc) i zawsze są zwrócone w tę samą stronę. Ponieważ Fobos okrąża Marsa szybciej niż sama planeta, siły pływowe powoli, ale stale zmniejszają promień jego orbity.

W pewnym momencie w przyszłości, kiedy zbliży się wystarczająco blisko Marsa, a siły pływowe rozerwą Fobosa na kawałki. Kilka kraterów na powierzchni Marsa, znajdujących się w pobliżu równika, wskazuje, że planeta mogła mieć wiele innych małych księżyców, które spotkał ten sam los co Fobos, i że skorupa marsjańska mogła mieć czas na przesunięcie się pomiędzy tymi zdarzeniami. Deimos znajduje się dość daleko od planety, a jego orbita cały czas powoli się zwiększa, podobnie jak ma to miejsce w przypadku naszego własnego Księżyca.

Informacje o satelitach Marsa

Nazwa Wymiary (km) waga (kg) Półoś wielka orbity (km) Okres obiegu(H) Prędkość jazdy w km/s
Fobos22,2 km (27 × 21,6 × 18,8) km10,8 × 10 159377 km7.66 6,2
Deimos12,6 km (10 × 12 × 16) km2 × 10 1523 460 km30.35 3,94

Pochodzenie

Pochodzenie księżyców Marsa pozostaje kontrowersyjne. Powierzchnia satelitów ma wiele podobieństw do węglowych asteroid typu C, a widmo, albedo i gęstość są bardzo podobne do asteroid typu C lub D. Bazując na ich podobieństwach, obecnie przeważa hipoteza, że ​​oba księżyce mogły zostać sfotografowane z głównego pasa asteroid.

Oba satelity mają niemal okrągłe orbity, leżąc niemal dokładnie w płaszczyźnie równikowej Marsa, dlatego teoretycznie ich przechwycenie wymaga, aby początkowo poruszały się po bardzo wydłużonej orbicie, co wówczas wynika z oporu atmosfery i sił pływowych planety, uzyskał obecną formę. Chociaż nie jest jasne, w jaki sposób doszło do schwytania Deimosa. Przechwytywanie wymaga również rozproszenia energii (podczas przemieszczania się na inną orbitę), a obecna atmosfera Marsa jest zbyt rzadka, aby uchwycić obiekt taki jak Fobos poprzez hamowanie atmosferyczne. Astronom Jeffrey Landis zauważył, że do przechwycenia mogło dojść, gdyby pierwotnym ciałem była podwójna asteroida, która została następnie oddzielona przez siły pływowe planety.

Fobos może być obiektem drugiej generacji, tj. mógł już powstać na orbicie planety, po samym powstaniu Marsa, a nie powstał jednocześnie z planetą.

Hipoteza edukacji alternatywnej

Inna hipoteza dotycząca powstawania księżyców głosi, że Mars był kiedyś otoczony przez wiele ciał wielkości obecnych księżyców, które zostały wyrzucone na jego orbitę w wyniku zderzenia z dużym planetozymalem. Wysoka porowatość Fobosa (gęstość 1,88 g/cm3 i puste przestrzenie stanowiące od 25 do 35 procent objętości) nie sprzyja pochodzeniu asteroidy.

Obserwacje Fobosa w podczerwieni wskazują, że zawiera on głównie krzemiany warstwowe, które są dobrze znane na powierzchni Marsa. Jego widma różnią się od wszystkich klas chondrytów, meteorytów pochodzenia asteroidalnego. Na podstawie tych danych Fobos powstał z materiału wyrzuconego na orbitę planety podczas zderzenia Marsa z asteroidą lub innym dużym ciałem.

Zaćmienia Słońca na Marsie


Zaćmienie Słońca na Marsie z udziałem Fobosa


Kolejna opcja zaćmienia

Fobos, najbliższy satelita Marsa, był badany w ramach kilku misji kosmicznych. Zainteresowanie naukowe badaniami wynika z bliskości planety, wyjątkowej topografii i właściwości fizycznych, które nie są charakterystyczne dla większości satelitów.


Najbliższym satelitą Marsa jest Fobos

Najbliższy satelita planety Mars

Fobos to naturalny satelita orbitalny Marsa, odległość od niego do perycentrum wynosi 9235,6 km, apocentrum wynosi 9518,8 km. Fobos jest zaraz po Księżycu najczęściej badanym satelitą Układu Słonecznego. Jednak ze względu na brak nawet słabego pola grawitacyjnego nie jest możliwe uruchomienie wokół niego sztucznie stworzonych systemów badawczych, które mogłyby monitorować zmiany zachodzące w obiekcie w czasie rzeczywistym.

Podstawowe parametry satelity Fobos

Fobos ma wymiary 26,8 × 22,4 × 18,4 km, ma nieco wydłużony kształt, a jego większy bok jest zawsze zwrócony w stronę centralnego korpusu, gdyż obraca się z nim synchronicznie. Jego promień wynosi średnio 11 km, a powierzchnia 1600 km².
Satelita ma szary kolor i wyglądem przypomina podłużny kamień z nieregularnościami, szerokimi rowkami i wgłębieniami kraterów.

Charakterystyka fizyczna

Masa ciała w stosunku do objętości ciała jest niezwykle mała i wynosi około 1,072 1016 kg. Ten wskaźnik masy wyklucza możliwość istnienia wokół niego przestrzeni międzyplanetarnej, która będzie się z nim poruszać, czyli atmosfery.
Gęstość Fobosa wynosi około 1,86 g/cm3, co czyni go podobnym do asteroid typu S. Niska gęstość pozwala satelitowi wytrzymać siły pływowe Marsa. Gdyby Fobos miał cechy fizyczne Księżyca, przekroczyłby już granicę Roche'a i uległ samozniszczeniu.


Duży księżyc Marsa, Fobos

Charakterystyka orbity

Przyspieszenie grawitacyjne na Fobosie wynosi 0,0057 m/s². Dla porównania na Ziemi liczba ta wynosi 9,832 m/s², a na Marsie 3,86 m/s². dla Fobosa 7 m/s. Przy tej prędkości obiekt może utrzymać się na orbicie; niższa prędkość doprowadzi do upadku na planetę, a większa prędkość doprowadzi do wyrzucenia go w otwartą przestrzeń.
Odległość od centrum Marsa do Fobosa wynosi 9400 km. Udaje mu się okrążyć Marsa w 7 godzin i 39 minut, czyli prawie trzy razy w ciągu marsjańskiego dnia, czyli o 37 minut dłuższego niż ziemski.

Cechy geologiczne powierzchni

Budowę geologiczną satelity można ocenić jedynie na podstawie zdjęć uzyskanych podczas różnych wypraw kosmicznych. Fobos na zewnątrz jest podłużnym szarym kamieniem ze śladami uderzeń komet i małych asteroid, które doprowadziły do ​​​​znacznego zniszczenia gleby satelity. Powierzchnia księżyca marsjańskiego ma porowatą strukturę, co czyni ją niestabilną na zniszczenie w wyniku zderzeń z ciałami kosmicznymi, a także na działanie wiatru słonecznego i promieniowania kosmicznego. Obecnie, według astrofizyków, porowata struktura Fobosa zawiera aż do 40% niewypełnionych pustek.
W niektórych miejscach powierzchnię pokrywają szerokie, do kilkudziesięciu metrów, bruzdy. Ich pochodzenie nie zostało ujawnione; takiego zjawiska nie zarejestrowano na innych obiektach kosmicznych.
Jest oczywiste, że zawartość metali i innych substancji w glebie satelity różni się od ich zawartości na Marsie. Obserwacja ta stwarza przeszkodę w zrozumieniu natury pochodzenia satelity.

Formacja i kompozycja

Według jednej z teorii Fobos nie zawsze był naturalnym obiektem towarzyszącym Marsowi. Być może jest to asteroida zagubiona w bezmiarze galaktyki, podróżująca w stronę Słońca. Lecąc pomiędzy Jowiszem a Marsem tak mały obiekt nie umknął wpływowi ich siły grawitacyjnej i wpadł na jego orbitę.
Jeśli porównamy wielkość Marsa z rozmiarem samego satelity, możemy założyć, że miliony lat temu na powierzchnię planety doszło do zderzenia z dużym obiektem, co doprowadziło do częściowego zniszczenia północnej półkuli Marsa wraz z uwolnienie dużej ilości substancji. Fragmenty, pył i metale opadły na orbitę i pod wpływem słabych sił pływowych chaotycznie zgrupowały się w kruche, niedoskonale ukształtowane ciało. Jednak w praktyce ta wersja może nie zostać potwierdzona, ponieważ nawet z wyglądu gleba na Marsie i Fobosie znacznie się różni. Jest oczywiste, że marsjańska gleba zawiera grupę metali, które zabarwiają planetę na brązowo i czerwono. Fobos zdecydowanie ma szary kolor powierzchni. Badania próbek gleby Fobosa, których pozyskanie planowane jest do 2030 roku, pomogą nam w końcu zrozumieć to zagadnienie.

Mapa powierzchni księżyca Fobos

Głównymi wyznaczonymi obiektami na mapie satelitarnej są kratery o różnej wielkości i różnej głębokości. Te najstarsze pokryte są warstwą regolitu, który wygładza ich relief.
Ale na powierzchni odkryto także jedyny obiekt na Fobosie, zbliżony do prostokąta, o szacowanej wysokości 90 m, jednak nie da się obliczyć, jak głęboko monolit schodzi pod ziemię. Do chwili obecnej nie udało się ustalić pochodzenia monolitu. Najprawdopodobniej może to być fragment ocalałego meteorytu, który zaskakująco zachował tak idealny kształt. Fotografie monolitu dały kryptozoologom powód do podjęcia kolejnej dyskusji na temat istnienia cywilizacji pozaziemskiej.


Monolit na satelicie

Nazwa kraterów

Największe z kraterów noszą nazwy znanych astrofizyków lub postaci z książek J. Swifta Podróże Guliwera.
Gigantyczny krater na Fobosie nosi imię żony odkrywcy satelity, Stickney Hall, a jego średnica wynosi 9000 km. Wewnątrz tego krateru znajduje się mniejszy ślad uderzenia, nazwany na cześć postaci z książki Swifta, Limtok. Ponadto siedem kolejnych kraterów nosi imiona bohaterów tej powieści: Flimnap, Drunlo, Grildrig, Rudrezal, Skykras, Clastril i Gulliver.
Wiele kraterów nosi nazwy na cześć astrofizyków, takich jak Asaph Hall, Eduard Roche, Joseph Shklovsky, David Pack Todd, Oliver Wendell.
Większość kraterów pozostaje nienazwana.

Fobos widziany z Marsa

Z powierzchni planety widoczny jest nie tylko sam Fobos, ale także cechy jego płaskorzeźby. Na przykład krater Stickney będzie widoczny gołym okiem ludzkim. Sam satelita Marsa wygląda jak jedna trzecia naszego Księżyca na bezgwiezdnym niebie.
Jednak ze względu na jego równikową orbitę satelity nie można obserwować na półkuli północnej i południowej.
Wyjątkowość marsjańskiego księżyca polega na tym, że jego wschody i zachody słońca można obserwować kilka razy, ponieważ udaje mu się całkowicie okrążyć planetę w mniej niż 8 godzin. Czasami satelita wchodzi w cień planety, tworząc efekt zaćmienia. Można także zobaczyć tranzyty Słońca, a nie całkowite zaćmienia Słońca, gdy Fobos częściowo zasłania dysk słoneczny.


Fobos widziany z powierzchni Marsa

Eksploracja Fobosa

Związek Radziecki przeprowadził szereg projektów wystrzelenia statków kosmicznych poświęconych eksploracji Marsa i Fobosa. Stacja kosmiczna Mars 1 była pierwszą sondą międzyplanetarną wysłaną na Marsa w historii eksploracji kosmosu w 1962 roku. Stacja pokonywała dystans pomiędzy planetami przez około 8 miesięcy, jednak nie docierając do celu, straciła kurs i zaginęła w kosmosie. Jednak jak na tamte czasy stacja ustanowiła rekordową odległość międzyplanetarną.
W 1971 roku NASA wysłała Marinera 9 na orbitę Marsa, co spowodowało wykonanie kilku zdjęć Fobosa.
W 1977 roku w przestrzeń kosmiczną poszły stacje kosmiczne Viking 1 i Viking 2, którym również udało się wykonać zdjęcia satelity.
Stacja kosmiczna Phobos-1 została wysłana w 1988 roku w celu sfotografowania korony słonecznej z kosmosu, identyfikacji takich zjawisk jak wiatr słoneczny i uzyskania zdjęć Fobosa. Jednak ostatniego punktu nie udało się ukończyć ze względu na awarię paneli słonecznych. Pozostawione bez zasilania urządzenie przestało przesyłać informacje na Ziemię i zagubiło się w przestrzeni kosmicznej.
Phobos 2 to radziecki statek kosmiczny zaprojektowany w oparciu o model F1 i wystrzelony po nim w 1988 roku. Stacji udało się dotrzeć do pola orbitalnego Marsa i przesłać na Ziemię kilka zdjęć satelity wykonanych w odległości 191 km od niego. Zarejestrowano także pewne właściwości fizyczne marsjańskiej atmosfery; informacje o zawartości wody na Fobosie okazały się niedokładne. Po krótkim okresie eksploatacji uległy awarii niektóre elementy systemu stacji, a po 29 marca 1988 roku nie można było nawiązać komunikacji z urządzeniem.
Stacja kosmiczna Mars Express, wystrzelona przez Europejską Agencję Kosmiczną w 2003 roku, była w stanie uchwycić niesfotografowaną wcześniej stronę Fobosa dopiero w 2011 roku. Sztuczny satelita zmierzył także siłę grawitacji Fobosa.
W 2011 roku, po długiej przerwie, w Rosji zaczął rozwijać się projekt badania składu satelity Fobos-Grunt. Pierwsza próba zakończyła się niepowodzeniem; samolot nie był nawet w stanie opuścić atmosfery ziemskiej i dosłownie spłonął. W 2025 roku planowane jest powtórzenie próby w ramach programu kosmicznego Phobos-Grunt 2, z wykorzystaniem technologii nowego poziomu.

Planeta Mars ma dwa satelity: Fobos(Grecki strach) i Deimos(Greckie: horror).

Fobos i Deimos to satelity Marsa. Nie są okrągłe, ponieważ są tak małe, że siła grawitacji jest zbyt słaba, aby nadać im bardziej okrągły kształt. Być może są to asteroidy przechwycone przez pole grawitacyjne Marsa.

Oba satelity obracają się wokół swoich osi w takim samym okresie jak wokół Marsa, więc zawsze są zwrócone w tę samą stronę w stronę planety.

Wpływ pływowy Marsa stopniowo spowalnia ruch Fobosa, obniżając jego orbitę, co ostatecznie doprowadzi do jego upadku na Marsa. Przeciwnie, Deimos oddala się od Marsa.

Obydwa satelity mają kształt zbliżony do trójosiowej elipsoidy. Fobos (26,6×22,2×18,6 km) jest nieco większy od Deimosa (15×12,2×10,4 km).

Podobieństwo Deimosa i Fobosa do jednego z typów asteroid dało podstawę do hipotezy, że były to dawne asteroidy, których orbity zostały zniekształcone przez pole grawitacyjne Jowisza w taki sposób, że zaczęły przechodzić w pobliżu Marsa i zostały przez niego przechwycone . Jednak dość regularny kształt orbit satelitów Marsa i położenie ich płaszczyzn orbit, niemal pokrywające się z płaszczyzną Marsa, podają w wątpliwość tę wersję.

Kolejnym założeniem na temat pochodzenia Fobosa i Deimosa jest rozpad satelity Marsa na dwie części.

Oba satelity doświadczają silnego wpływu pływów z Marsa, dlatego zawsze są zwrócone w tę samą stronę. Fobos i Deimos poruszają się po niemal kołowych orbitach leżących w płaszczyźnie równika planety. Niektórzy badacze uważają, że satelity Marsa nie przybyły na niego z własnej woli, ale zostały przechwycone z pasa asteroid. Jak widać, bóg wojny nie jest niebezpieczny dla Ziemi, ale jest surowy w stosunku do swojej świty.

Orbity satelitów Marsa

Deimos i Fobos składają się ze skalistych skał; na powierzchni satelitów znajduje się znaczna warstwa regolitu. Powierzchnia Deimosa wydaje się znacznie gładsza ze względu na fakt, że większość kraterów pokryta jest drobnoziarnistym materiałem. Oczywiście na Fobosie, który jest bliższy planety i bardziej masywny, substancja wyrzucona podczas uderzeń meteorytów albo spowodowała wielokrotne uderzenia w powierzchnię, albo spadła na Marsa, natomiast na Deimosie przez długi czas pozostawała na orbicie wokół satelity, stopniowo osiadając i ukrywanie nierównego terenu.

Cechy ruchu orbitalnego Fobosa

Fobos to najbliższy satelita Marsa. Jego orbita znajduje się w odległości 2,77 promienia Marsa od centrum planety. Satelita Fobos krąży w płaszczyźnie równika Marsa po niemal kołowej orbicie. Fobos obraca się wokół własnej osi w tym samym okresie co wokół Marsa, więc zawsze jest zwrócony w tę samą stronę w stronę planety.

Okres rotacji Fobosa wynosi 7 godzin 39 minut 14 sekund. To szybciej niż obrót Marsa wokół własnej osi (24 godziny 37 minut 22,7 sekundy). W rezultacie na marsjańskim niebie Fobos wschodzi na zachodzie i zachodzi na wschodzie. W ciągu jednego marsjańskiego dnia, zwanego solem, satelita Fobos wykonuje trzy obroty wokół planety.

Fobos znajduje się czterdzieści razy bliżej powierzchni Marsa niż Księżyc od Ziemi. Orbita Fobosa mieści się w granicy Roche’a, a najbliższy Marsowi satelita nie zostaje rozerwany jedynie ze względu na swoją wewnętrzną siłę. Wpływ pływowy czerwonej planety stopniowo spowalnia ruch Fobosa, a w przyszłości doprowadzi do jego zniszczenia i upadku na Marsa.

Fobos okrąża Marsa w odległości 9400 km od centrum planety, a jego prędkość obrotowa jest tak duża, że ​​wykonuje jeden obrót w ciągu jednej trzeciej marsjańskiego dnia (7 godzin 39 minut), wyprzedzając dzienny obrót planety . W ciągu jednego dnia Fobosowi udaje się wykonać trzy pełne obroty, a także pokonać łuk o 78 stopniach. Z tego powodu Fobos wznosi się na zachodzie i opada poniżej horyzontu na wschodzie. Deimos zachowuje się dla nas bardziej znajomo. Jego odległość od centrum planety wynosi ponad 23 tysiące km, a na jeden obrót potrzeba niemal o jeden dzień więcej niż Fobosowi.

Silne tarcie pływowe wynikające z bliskości Fobosa do Marsa zmniejsza energię jego ruchu, a satelita powoli zbliża się do powierzchni planety, ostatecznie na nią spadając, jeśli do tego czasu pole grawitacyjne Marsa nie rozerwie go na kawałki (tzw. grawitacja to rozerwie, satelita rozpadnie się na kawałki za 50 milionów lat lub 100 - spadnie na planetę). Do czasu uzyskania dokładniejszych danych o księżycach Marsa naukowcy próbowali określić masę Fobosa, błędnie zakładając, że przyczyną spowolnienia było jego hamowanie w marsjańskiej atmosferze. Jednak pierwsze wyniki zniechęciły astronomów: okazało się, że pomimo dużych rozmiarów satelita był bardzo lekki. Słynny astrofizyk Józef Samuilovich Szkłowski wysunął nawet hipotezę, zgodnie z którą satelity Marsa... są puste w środku, a zatem są sztucznego pochodzenia.

Ten punkt widzenia musiał zostać porzucony po tym, jak sondy kosmiczne przesłały na Ziemię obrazy księżyców Marsa. Oba satelity wyglądają jak podłużne ziemniaki. Fobos ma wymiary 27 22 18,6 km. Deimos jest mniejszy, mierzy 16 12 10 km. Okres obrotu satelity wokół Marsa wynosi 30 godzin 21 minut. Okres orbitalny Deimosa jest nieco dłuższy niż okres rotacji Marsa, więc chociaż Deimos „normalnie” wschodzi na wschodzie i zachodzi na zachodzie, porusza się po marsjańskim niebie niezwykle powoli. Składają się z tej samej ciemnej skały, podobnej do substancji niektórych meteorytów i asteroid. Ich powierzchnia jest usiana kraterami po meteorytach. Największy krater na Fobosie nazywa się Stinky. Jego wymiary są porównywalne z rozmiarami samego satelity. Uderzenie, które doprowadziło do pojawienia się takiego krateru, musiało dosłownie wstrząsnąć Fobosem. To samo wydarzenie prawdopodobnie spowodowało powstanie systemu tajemniczych równoległych rowków w pobliżu Krateru Śmierdzącego. Można je prześledzić na dystansie do 30 km długości i mają szerokość 100-200 m i głębokość 10-20 m.

Charakterystyka i tajemnice powierzchni Fobosa

Fobos ma nieregularny kształt, zbliżony do trójosiowej elipsoidy. Wymiary Fobosa wynoszą 26,6 x 22,2 x 18,6 km. Powierzchnia Fobosa jest niezwykle usiana grzbietami i kraterami różnej wielkości, oczywiście powstałymi w wyniku uderzeń.

Największy krater na powierzchni Fobosa, Stickney, ma średnicę około 9 kilometrów. Gdyby cios, który go zrodził, był nieco silniejszy, Fobos prawdopodobnie rozpadłby się na kawałki. Systemy uskoków i pęknięć są powiązane z kraterem Stickney, który znajduje się na północy satelity. Te dziwne rowki, głębokie na dziesiątki metrów, rozciągają się na powierzchni Fobosa na dystansie kilku kilometrów.

Po odkryciu tajemniczych nacięć wysunięto sensacyjne hipotezy na temat ich sztucznego pochodzenia. Jednak dalsze badania wykazały, że pochodzenie rowków na Fobosie można dobrze wyjaśnić czynnikami naturalnymi. Na przykład jedna z hipotez obwiniała wpływ pływów Marsa za zniekształcenie twarzy najbliższego satelity za pomocą zmarszczek.

Inna hipoteza widziała w rowkach ślady długotrwałego podziału niegdyś pojedynczego satelity na dwie części – Fobosa i Deimosa. Według trzeciej hipotezy, rowki na powierzchni satelity utworzyły fragmenty skał wyrzucone z dużego krateru w wyniku zderzenia Fobosa z dużą asteroidą.

Planeta Mars ma dwa małe satelity - Fobos i Deimos. Deimos krąży w odległości około 23 tys. km od planety, natomiast Fobos porusza się w odległości zaledwie około 9 tys. km od Marsa. Pamiętajmy, że Księżyc oddalony jest od nas o 385 tys. km, czyli ponad 40 razy dalej od Ziemi niż Fobos od Marsa.

Cała historia badań Fobosa i Deimosa jest pełna niesamowitych wydarzeń i fascynujących tajemnic. Oceńcie sami: pierwsza wzmianka o obecności dwóch małych satelitów na Marsie pojawiła się nie w pracach naukowych, ale na łamach słynnych „Podróży Guliwera”, napisanych przez Jonathana Swifta na początku XVIII wieku.

W miarę rozwoju wydarzeń Guliwer trafia na pływającą wyspę Laputa. Lokalni astronomowie mówią mu, że udało im się odkryć dwa małe satelity krążące wokół Marsa.

Tak naprawdę księżyce Marsa zostały odkryte przez A. Halla dopiero półtora wieku po opublikowaniu powieści, podczas wielkiej opozycji Marsa w 1877 roku. A odkryto je w wyjątkowo sprzyjających warunkach atmosferycznych, po uporczywych, wielodniowych obserwacjach, o godz. granice możliwości instrumentu i ludzkiego oka.

Teraz możemy się tylko domyślać, co skłoniło Swifta do przewidzenia istnienia dwóch księżyców Marsa. Przynajmniej nie obserwacje teleskopowe. Najprawdopodobniej Swift założył, że liczba satelitów planet powinna rosnąć wraz z odległością od Słońca. Wiadomo było wówczas, że Wenus nie ma satelitów; wokół Ziemi krąży jeden satelita – Księżyc, a wokół Jowisza – odkrył je Galileusz w 1610 r. Rezultatem był „oczywisty” postęp geometryczny, w o którą, jak się zdawało, dwójka prosiła o wolną przestrzeń odpowiadającą Marsowi.

Jednak Swift przewidział nie tylko istnienie Fobosa i Deimosa, ale także, że promień orbity najbliższego satelity Marsa wynosi trzy średnice planety, a zewnętrznego – pięć. Trzy średnice to około 20 tysięcy kilometrów. Orbita Deimosa znajduje się w przybliżeniu w tej odległości. Co prawda nie satelita wewnętrzny, jak twierdził Swift, ale zewnętrzny – ale zbieg okoliczności i tak robi wrażenie. Oczywiście to tylko zbieg okoliczności...

Po raz kolejny uwagę na księżyce Marsa zwrócono w drugiej połowie XX wieku. Porównując wyniki obserwacji przeprowadzonych w różnych latach, astronomowie doszli do wniosku, że najbliższy satelita Marsa, Fobos, ulega hamowaniu, w wyniku czego stopniowo zbliża się do powierzchni planety. Zjawisko wyglądało tajemniczo. W każdym razie zaobserwowanego hamowania nie można było wytłumaczyć żadnymi efektami mechaniki niebieskiej.

Pozostało tylko jedno: założyć, że hamowanie Fobosa jest związane z oporem aerodynamicznym marsjańskiej atmosfery. Jednak, jak wykazały obliczenia, gazowa powłoka Marsa na wysokości 6 tys. km jest w stanie zapewnić odpowiedni opór tylko wtedy, gdy średnia gęstość substancji Fobos jest niska. Dokładniej, niesamowicie mały!

Wtedy właśnie zrodził się oryginalny pomysł: tak małą gęstość Fobosa można wytłumaczyć jego... pustką! Nie znamy jednak naturalnych procesów, które mogłyby doprowadzić do powstania w środku pustych ciał niebieskich. Sama nasunęła się myśl, że Fobos i być może Deimos to sztuczne satelity Marsa, stworzone miliony lat temu przez inteligentne istoty, które albo zamieszkiwały wówczas Marsa, albo przybyły skądś z kosmosu.

Być może teraz, gdy satelity Marsa zostały sfotografowane z bliskiej odległości przez statki kosmiczne i nie ma wątpliwości co do ich naturalnego pochodzenia, nie byłoby to warte pamiętania. Ale odcinek, o którym mowa, jest bardzo pouczający.

Jest nauka i jest fikcja. Gdzie w tej hipotezie leży granica między nimi? Jeśli ruch Fobosa rzeczywiście wykazuje spowolnienie odnotowane w obserwacjach, może to oznaczać, że marsjański satelita jest pusty. Jest to uzasadniona hipoteza naukowa. Pochodzi z danych astronomicznych i przy pomocy odpowiednich obliczeń matematycznych prowadzi do pewnego wniosku. Zwykły schemat hipotezy naukowej: „jeśli to, to tamto”. Wszystko inne należy do sfery science fiction.

Dalsze losy omawianej hipotezy były od początku jasne – czekał ją taki sam los, jak każdą inną hipotezę naukową. Należało albo uzyskać niezbędne potwierdzenie, albo zostać odrzucone. Wiele zależało od tego, jak dokładne okazały się dane obserwacyjne dotyczące hamowania najbliższego satelity Marsa. A ich niezawodność budziła obawy – obserwacje prowadzono na granicy dokładności instrumentów astronomicznych. I te obawy się potwierdziły...

Kiedy badacze Marsa mieli do dyspozycji nowy, skuteczniejszy sposób badania planet – automatyczne stacje kosmiczne – wszystko się ułożyło. Zdjęcia kosmiczne wyraźnie pokazują, że Fobos i Deimos to ogromne bloki o nieregularnym kształcie i oczywiście naturalnego pochodzenia.

Jeśli porównamy wyniki obserwacji astronomicznych z raportami stacji kosmicznych, wyłania się następujący obraz. Satelity Marsa to małe ciała niebieskie. Rozmiar Fobosa wynosi 27 na 21, Deimos ma wymiary 15 na 12 km. Poruszają się po niemal kołowych orbitach znajdujących się w płaszczyźnie równikowej planety, w kierunku jej dziennego obrotu. Deimos jeden pełny obrót wykonuje w 30 godzin 18 minut, a Fobos w 7 godzin 39 metrów Biorąc pod uwagę, że długość dnia marsjańskiego wynosi nieco ponad 24”/g godzin, nietrudno zdać sobie sprawę, że Fobos zauważalnie przewyższa dobową. obrót planety Będąc na powierzchni Marsa obserwowalibyśmy, jak Fobos i Deimos swoimi półosiami wielkimi są zawsze skierowane w stronę środka Marsa (Pamiętajcie, że Księżyc krąży wokół Ziemi w ten sam sposób – zawsze tak jest). zwrócony w stronę naszej planety tą samą stroną.)

Lot automatycznej stacji Viking-1 pozwolił po raz pierwszy oszacować masę Fobosa. Kiedy przedział orbitalny tej stacji przeleciał w odległości 100 kilometrów od satelity Marsa, amerykańskim naukowcom udało się określić zaburzenie w trajektorii jego ruchu spowodowane przyciąganiem Fobosa. Mając takie dane, obliczanie masy zakłócającego ciała nie jest już warte wysiłku. Znając jego wymiary, możesz obliczyć średnią gęstość. Dla Fobosa okazało się, że jest to blisko 2 g/cm3. Całkiem normalna gęstość, w przybliżeniu taka sama jak w przypadku wielu kamiennych meteorytów. Dlatego nie ma potrzeby stawiania hipotez o pustej strukturze satelitów Marsa.

Teraz jest jasne, gdzie był słaby punkt tej hipotezy - w oryginalnych danych astronomicznych na temat ruchu Fobosa.

Znając masę Fobosa, możemy obliczyć wielkość siły grawitacji działającej na jego powierzchnię. Jest 2 tysiące razy mniejsza niż Ziemia. Można odnieść wrażenie, że astronauta, który znajdzie się na powierzchni Fobosa, przy najmniejszym szoku powinien wylecieć w kosmos. Jednak nie jest to do końca prawdą. Obliczenia pokazują, że druga prędkość ucieczki Fobosa wynosi średnio około 11,7 m/s. To nie jest tak mało. Tylko sportowiec może osiągnąć na Ziemi taką prędkość, skacząc na wysokość dwóch i pół metra. A ponieważ wysiłki mięśni są wszędzie takie same, nie narodziła się jeszcze taka osoba, która odpychając Fobosa nogami, mogłaby go bezpowrotnie opuścić.

Dużym zainteresowaniem cieszą się zdjęcia Fobosa i Deimosa. Zostały odebrane przez stacje kosmiczne z odległości zaledwie kilkudziesięciu kilometrów. Na powierzchni obu satelitów Marsa wyraźnie widać dużą liczbę kraterów podobnych do tych na Księżycu. Największy krater na Fobosie ma średnicę 10 km.

Ciekawostką jest, że w czasie dyskusji nad problemem małej gęstości Fobosa sugerowano, że zjawiska tego nie można tłumaczyć pustką, lecz jest wynikiem obróbki jego powierzchni przez meteoryty, w wyniku czego substancja Fobosa uzyskała silną porowatość. Ale, nawiasem mówiąc, miało to miejsce w czasie, gdy wciąż toczyła się debata na temat pochodzenia kraterów księżycowych – meteorytów czy wulkanów. Historia nauki również zna podobne dziwactwa – kiedy na podstawie błędnych danych przyjmuje się prawidłowe założenia.

Oprócz kraterów zdjęcia Fobosa pokazują niemal równoległe rowki o szerokości do kilkuset metrów, rozciągające się na duże odległości. Pochodzenie tych tajemniczych pasków pozostaje niejasne. Być może jest to wynik potężnego uderzenia dużego meteorytu, który „wstrząsnął” Fobosem i spowodował powstanie licznych pęknięć. Być może tajemnicze rowki powstały w wyniku pływowego wpływu Marsa. Potwierdza to fakt, że na Deimosie, położonym w znacznie większej odległości od Marsa, takich szczegółów nie znaleziono. Przecież wiadomo, że wpływy grawitacyjne słabną proporcjonalnie do kwadratu odległości.

Jeśli chodzi o pochodzenie Fobosa i Deimosa, możliwe jest, że są to ciała typu asteroid przechwycone przez Marsa. Być może powstały jeszcze wcześniej niż sama planeta. W każdym razie ich dalsze badania są interesujące dla wyjaśnienia wzorców powstawania Układu Słonecznego.