В переводе с древнего греческого языка название одного из спутников Марса означает «страх». По легенде так звали одного из сыновей бога войны Ареса. Так в ближайшей к Земле планете Солнечной системы соединились мифы античных государств и новая история, поскольку сателлит Марса был открыт в 19-м веке. Фобос превышает по размерам второй спутник по имени Деймос, но по форме оба они представляют собой неправильные трехосные эллипсоиды.
Оглавление
Появление спутника
Для многих исследователей космического пространства на протяжении столетий происхождение спутников соседней планеты остается загадкой. Со времени открытия этих небесных объектов, возникало множество гипотез их возникновения, но пока ни одна не получила научного подтверждения. Например, для известного астрофизика и академика Иосифа Шкловского спутник Марса был похож на полый металлический объект огромных масштабов. К таким выводам ученый пришел из-за необычного поведения Фобоса, орбита которого постепенно сужается, приближая его к поверхности Красной планеты.
Спиральная орбита и ошибки в расчетах плотности небесного тела породили множество версий его происхождения, но вопрос остается открытым. В настоящее время в поле внимания астрономов остается 3 основных теории возникновения марсианских спутников:
- астероиды, притянутые в гравитационную зону крупной планеты и оставшиеся под ее влиянием;
- луна, сформировавшаяся на орбите из пыли, газов и частиц металлов;
- осколки планетного тела, появившиеся в результате столкновения Марса с крупным небесным объектом.
По форме и другим физическим характеристикам, марсианские сателлиты скорее напоминают астероиды, чем классические лунные объекты, наблюдаемые у многих других планет.
Физические характеристики
По размерам спутники Марса в несколько раз меньше нашей Луны. Диаметр большего из них, Фобоса, составляет около 22,7 км. Для сравнения, аналогичный параметр земного сателлита – 3,5 тысяч км. Небольшой размер космического тела, так же как и его неправильная форма, делают Фобос схожим с классическим астероидом. Кроме того, с простейшими объектами Вселенной марсианскую луну сближает ее спектральный анализ. Измерения степени светимости луны Красной планеты показывают ее соответствие астероидам, относящимся к классам С и D. Такие небесные тела являются наиболее распространенными на просторах галактики. Они характеризуются плохими отражательными качествами и красным спектральным свечением. Исходя из подобного описания, нетрудно понять, почему одной из самых устойчивых теорий о происхождении спутников Марса является версия их бывшей принадлежности к Главному поясу астероидов. Предположительно, когда-то давно эти небесные тела были вытолкнуты более мощными соседями за пределы пояса, а затем попали под гравитационное влияние крупной планеты.
Фобос движется вокруг своей планеты с постоянной скоростью 7 м/сек., что позволяет ему удерживаться в пределах своей орбиты. Изменения скорости могли бы посодействовать падению спутника на планету или его уходу в космическое пространство. Особенности орбитального движения сателлита и его взаимодействия с Марсом позволяют рассчитать массу и плотность космического тела. Астрономам удалось выяснить, что от 25 до 35% Фобоса состоит из пустот, что отличает его от обычных астероидов. Небольшая плотность является главной причиной полного отсутствия на космическом теле собственной атмосферы и магнитного поля.
Поверхность
Благодаря техническим возможностям современной астрономической аппаратуры, поверхность марсианского спутника исследовали в диапазоне инфракрасных волн. В результате, ученые сделали вывод, что в состав Фобоса входит значительное количество филлосиликатов, что характерно также и для поверхности Марса. Кроме каменных пород, большой процент почвы занимает лед. Однородность структуры мелкозернистой почвы, также удалось установить с помощью инфракрасных снимков, которые были сделаны с борта орбитальной станции «Марс Одиссей».
Изучение состава поверхностного слоя сателлита Красной планеты важно для решения загадки его происхождения. Наблюдения включают сравнительные изображения Фобоса, снятые в оптическом диапазоне, когда разные участки почвы отличаются по степени освещенности и отражения солнечного света. Разница по времени в нагревании и остывании грунта является важным показателем его плотности и структуры. Предположительно, основным строительным материалом однородного поверхностного слоя Фобоса может быть крошка базальтовых пород. Максимальный температурный показатель на поверхности спутника составляет +27 градусов по Цельсию, а минимальный зафиксирован на отметке в -123.
Кратеры
На фотографии, сделанной аппаратом «ЭкзоМарс», достаточно отчетливо видны следы космических шрамов и огромных кратеров. Отверстия различной величины образованы ударами от падающих метеоритов. Название самого крупного кратера носит название Стикни, в память о супруге американского астронома Асафа Холла, который открыл спутники Марса в 1877-м году. Он занимает около одной третьей части всей поверхности марсианской луны, что составляет почти 10 км в диаметре. Существует основная версия его происхождения — в результате столкновения Фобоса с меньшим по размерам астероидом. О силе космического удара свидетельствуют многочисленные борозды, глубиной до 30 км, радиально расходящиеся от центра кратера.
Орбитальные характеристики
Вращение спутников Марса вокруг их собственных осей совпадает с периодом времени, за который они делают полный оборот вокруг планеты. Из-за такой особенности, сателлиты всегда оказываются повернутыми к хозяину только одной стороной. Фобос совершает виток вокруг Марса за 7 ч. 39 мин., опережая марсианские сутки, которые длятся 24 ч. 39 мин. Из-за высокой скорости вращения марсианской луны, она постепенно приближается к поверхности планеты, образуя спиральную орбиту.
Идеально круглое строение орбитальной окружности, проходящей в экваториальной плоскости Красной планеты, свидетельствует против теории происхождения спутника из пояса астероидов. Сложность объяснения природы необычного движения сателлита состоит еще и в том, что планетарная ось Марса наклонена к плоскости эклиптики на 25,2 градуса. Подобная точность синхронизации обычно требует очень продолжительного, даже по космическим меркам, времени. Интересно, что Фобос обладает силой тяготения, распределяемой неравномерно. Она всегда отсутствует на той стороне спутника, которая повернута к планете.
Наблюдение с Земли
При изучении спутников Марса с территории Земли, можно наблюдать Фобос, как третью часть диска Луны. Находясь в западном полушарии нашей планеты, можно видеть восхождение спутника над горизонтом Марса. Явление повторяется каждые 11 часов, когда сателлит пересекает марсианское небо по своей орбите.
Угловые размеры
Среднее расстояние орбиты Фобоса от поверхности Марса составляет 6006 км, что в 41 раз меньше аналогичного отдаления Земли от своей луны. Апоцентр сателлита красной планеты находится на отметке в 9518,8 км, а перицентр – в 9235,6 км.
Транзит по Солнцу
Затмение на Марсе может осуществляться при вхождении обоих спутников в тень планеты. Солнечное затмение является исключительно кольцеобразным, что обусловлено небольшим значением углового размера спутника на фоне огромного звездного диска.
Будущее спутника
Астрономы делают неутешительные прогнозы относительно судьбы обоих сателлитов Марса. Фобос может постепенно приблизиться на критичное расстояние к планете и разрушиться под воздействием ее гравитации. Вместо небесного тела останется газопылевое облако в виде кольца, которое снова начнет путь превращения в новую луну.
История изучения
Первым предположил существование спутников у Марса еще астроном У. Гершель, в 1783-м году. Однако только августовской ночью 1877-го года американцу А. Холлу удалось открыть внутренний сателлит Красной планеты, названный Фобосом. Снимки, сделанные с орбитального аппарата «Маринер-7», запечатлели тень спутника, падающую на марсианский диск. Этот научный материал помог уточнить эллиптическую форму и настоящие размеры небесного объекта. Крупные планы Фобоса были засняты различными научно-исследовательскими аппаратами, запускаемыми к Марсу, в период с 1977-го года по настоящее время.
