Теории происхождения и природы спутников Марса, история их исследования сопровождалась мистификациями, слухами и легендами. В том числе Фобос и Деймос называли инопланетными кораблями. А ученые предположили, что число спутников двойника Земли вообще могло быть другим.
Марсианские спутники Фобос и Деймос
Предсказание спутников Марса
Впервые предположение о наличии у Марса двух сопровождающих тел выдвинул немецкий астрофизик Иоганн Кеплер в 1611 году. Он допустил это, основываясь на упоминании в трудах Галилео Галилея наблюдений за тройной планетой. В дальнейшем эту запись растолковали как описание Сатурна с его знаменитыми кольцами.
Несмотря на неправильные предпосылки, предположение Кеплера оказалось истинным. Чтобы увековечить память астронома, его именем названы кратеры на Марсе и на Луне.
Расчеты физических параметров спутников Марса, еще до их открытия, дал Джонат Свифт в 1726 году в книге « Путешествие Гуливера», основываясь лишь на своем воображении. Именами персонажей этого произведения названы 8 кратеров на поверхности Фобоса.
Асаф Холл открыл спутники Марса
В 16 веке поиском Лун соседней планеты были озадачены все развитые обсерватории Европы. Но Деймос и Фобос были официально открыты 11 и 17 августа 1877 года соответственно в США Асафом Холлом. Удалось это сделать в период максимального сближения нашей планеты с соседом, который наступает каждые 15 лет.
Как свое название получили спутники Марса
Свои официальные имена Фобос и Деймос получили в феврале 1878 года после длительного поиска удачных названий. Он вел переписку со многими представителями научного мира, и среди множества предложенных имен, он выбрал вариант Генри Джорджа Мадана. Он в свою очередь взял название из гомеровской Илиады. По другой версии эти имена предложила одна неизвестная школьница из Великобритании.
Среди планет Солнечной системы, астероидов, звезд и других космических тел много названий взяты из древней мифологии. Красная планета из-за своего агрессивного цвета поверхности была символично названа именем древнеримского бога кровавой войны. Марса, или, как называли его греки, Ареса. Он считался одним из самых почитаемых богов, несмотря на то, что символизировал жестокость, силу, стремление к войне ради удовольствия. Логично, что спутники планеты Марс получили названия в честь детей бога войны греческой мифологии.
Согласно верованию греков Ареса во всех битвах сопровождали их с Афродитой дети. Поэтому, очевидно, почему спутники сегодня называются Фобосом и Деймосом, то есть страхом и ужасом.
Сколько спутников у Марса
Сколько спутников у Марса оставалось неизвестным до 1877 года. Несмотря на математические расчеты астрологов, предполагающие наличие тел на орбите соседа, считалось, что естественных спутников у планеты нет вовсе, так как их не удавалось зафиксировать. Открытие этих объектов стало сенсацией научного мира.
Сейчас доказано, что планета Марс имеет два естественных спутника, называемые Фобосом и Деймосом. Первый находится на внутренней орбите планеты на среднем расстоянии 9380 км, второй в два с половиной раза дальше.
Расстояние от Марса до его спутников
Сравнительные размеры
Планета Марс имеет спутники Деймос и Фобос, которые, как считается, представляют собой захваченные астероиды. Фобос и Деймос были обнаружены в 1877 году Асафом Холлом и впоследствии были названы в честь греческих богов. Вполне возможно, что Марс может иметь на своей орбите спутники размером меньше, чем 50 — 100 метров и кольцо пыли между Фобосом и Деймосом, но пока ничего этого не было обнаружено.
Асаф Холл, астроном открывший спутники Марса, первоначально обнаружил Деймос 12 августа 1877 около 7:48 UTC, а Фобос 18 августа 1877 года, в Военно-морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия, примерно в 9:14 по Гринвичу. В то время, он занимался тем, что сознательно искал марсианские луны. Телескоп, с помощью которого открыли луны — 66 см рефрактор. В 1893 году он был перемонтирована и поставлен в новый купол, где и остается до сих пор.
Спутники в мифологии
Изображение Деймоса полученое космическим аппаратом MRO в 2008 году
Греческий бог Фобос — страх и греческий бог Деймос — ужас, сопровождали в бой отца Ареса — бога войны. Арес, у римлян он был известен как Марс.
Многие считают, что Асаф Холл назвал спутники Марса, однако имена спутникам были предложены Генри Маданом и взяты из греческой мифологии.
Видимость спутников с Марса
Если смотреть с поверхности Марса, то спутники видны хорошо. Чтобы их увидеть необходимо находиться вблизи экватора планеты, с этой позиции Фобос будет иметь размер, примерно, треть от полной Земной Луны. Его угловой размер 8 на 12 угловых минут. Он выглядит меньше, когда наблюдатель находится дальше от экватора Марса, и полностью невидим (находится всегда за горизонтом) в районе полярных шапок Марса.
Снимок марсохода Curiosity 1 августа 2013 года. На изображении видны спутники Марса: Фобос и Деймос в одном кадре!
Деймос больше похож на яркую звезду или планету, для Марсианского наблюдателя он немного больше, ярче чем Венера, на небосклоне Земли и имеет угловой диаметр около 2 минут. Угловой диаметр Солнца на Марсе составляет около 21 угловой минуты. Таким образом, на Марсе нет полноценных Солнечных затмений, как на Земле, спутники слишком малы, чтобы полностью покрыть солнечный диск. С другой стороны, частичные солнечные затмения Фобоса (можно даже сказать: транзит по диску Солнца) очень распространены и происходят почти каждую ночь.
Строение
Самый большой из так называемых Монолитов на Фобосе возвышается, примерно, на 85 метров над окружающим ландшафтом
Основываясь на данных по массе, плотности и составу, строение спутников полностью соответствует небольшим астероидам. За исключением того, что из-за низкой плотности Фобоса, последний, скорее всего, представляет чуть ли не кучу камней, скрепленных слабой гравитацией спутника. Их поверхность покрыта 100 метровым слоем реголита и сильно “усыпана” кратерами.
Интересные факты о Фобосе и Деймосе
Движения спутников очень отличаются от движений нашей собственной Луны. Фобос восходит на Западе и заходит на Востоке, совершая 1 оборот всего за 7 часов 40 минут, в то время как Деймос, находясь в непосредственной близости от синхронной орбиты, также поднимается на востоке, но очень медленно. Несмотря на 30-часовую орбиту, путь Деймоса по небосводу Марса занимает 2,7 дня, чтобы зайти на Западе. Наклонение орбиты Фобоса и Деймоса к экватору Марса составляет около 1 градуса. Масса этих крошечных лун имеют весьма небольшая: 10 и 2×10*15 килограмм соответственно.
Влияние Марса
Естественные спутники Марса приливно заблокированы гравитацией планеты (как наша Луна) и всегда обращены к нему одной стороной. Поскольку Фобос вращается вокруг Марса быстрее, чем сама планета, приливные силы медленно, но неуклонно снижают радиус его орбиты.
В какой-то момент, в будущем, когда он приблизится к Марсу достаточно близко и приливные силы разорвут Фобос. Несколько кратеров на поверхности Марса, расположенные недалеко от экватора, показывают, что, возможно, у планеты было много других мелких спутников, которых постигла участь ожидающая Фобос, а также то, что марсианская кора успела сместиться между этими событиями. Деймос располагается достаточно далеко от планеты, и его орбита все время медленно увеличивается, как и в случае с нашей собственной Луной.
Информация про спутники Марса
| Имя | Размеры (км) | Масса (кг) | Большая полуось орбиты (км) | Период обращения (ч) | Скорость движения в км/с |
| Фобос | 22.2 км (27 × 21,6 × 18,8) км | 10.8 × 10 15 | 9,377 км | 7.66 | 6,2 |
| Деймос | 12.6 км(10 × 12 × 16) км | 2 × 10 15 | 23,460 км | 30.35 | 3,94 |
Происхождение
Происхождение марсианских лун остается спорным. Поверхность спутников имеет много общего с углеродистыми астероидами С-типа, а спектр, альбедо и плотность очень похожи на астероиды С- или D-типа. На основе их сходства, сегодня главенствует гипотеза о том, что обе луны могли быть захвачены из главного пояса астероидов.
Оба спутника имеют почти круговые орбиты, лежащие почти точно в экваториальной плоскости Марса, и, следовательно, теории, их захват требует, чтобы они первоначально двигались по очень вытянутой орбите, которая затем за счет сопротивления атмосферы и приливных сил планеты приобрела текущий вид. Хотя не ясно, каким образом произошел захват Деймоса. Захват также требует рассеивание энергии (при переходе на другую орбиту) и нынешняя атмосфера Марса слишком тонкая, чтобы захватить такой объект как Фобос атмосферным торможением. Астроном Джеффри Лэндис отметил, что захват мог произойти, если первоначальное тело было двойным астероидом, которое потом разделилось в результате действия приливных сил планеты.
Фобос может быть объектом второго поколения, т.е. он мог уже сформироваться на орбите планеты, уже после самого формирования Марса, а не быть сформированным одновременно с планетой.
Альтернативная гипотеза образования
Другая гипотеза образования спутников утверждает, что Марс когда-то был окружен множеством тел, размерами с текущие спутники, которые были выброшены на его орбиту в результате столкновения с большой планетезималью. Высокая пористость Фобоса (плотность 1,88 г/см3 и пустоты, которые составляют от 25 до 35 процентов от объема) говорят не в пользу астероидного происхождения.
Наблюдения Фобоса в инфракрасном спектре показывают, что он, главным образом, содержит филлосиликаты, которые хорошо известны на поверхности Марса. Его спектры отличаются от, всех классов хондритов, — метеоритов астероидного происхождения. На основании этих данных, Фобос сформировался из материала, который выбросило на орбиту планеты, при столкновении Марса с астероидом или другим крупным телом.
Солнечные затмения на Марсе
Солнечное затмение на Марсе, в «главной роли» Фобос
Еще один вариант затмения
У Марса два спутника, называются они Фобос и Деймос. Оба были обнаружены в 1877 году американским астрономом Асафом Холом. Это открытие было сделано в Военно-морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия. Деймос астроном увидел 12 августа в 7 часов 48 минут по Гринвичу, а Фобос он обнаружил 18 августа в 9 часов 14 минут по Гринвичу. Таким образом, красная планета официально обзавелась спутниками.
Фобос переводится с древнегреческого как «страх», а Деймос как «ужас». Почему так назвали эти космические тела? По аналогии с богом войны Марсом. Согласно древнегреческой мифологии у него было два сына – Деймос и Фобос. Они везде сопровождали отца и вселяли в сердца людей ужас и страх. И вот астрономы решили древние мифы воплотить в реальность. Тем самым они отдали дань уважения Древней Греции.
Размеры у спутников небольшие. Каждый из них вращается по своей орбите, при этом Фобос находится на более близкой орбите к Марсу, а Деймос на дальней. Орбиты у этих космических тел почти круглые. От Фобоса до Марса расстояние составляет 6 тыс. км. Это гораздо ближе любой другой известной планетарной луны в Солнечной системе. От Деймоса до Марса расстояние равно 23460 км.
Спутники Марса всегда повёрнуты к нему одной и той же стороной, так как вращаются вокруг своих осей с тем же периодом, что и вокруг красной планеты. Объекты эти имеют нерегулярную форму, то есть отличную от круглой. Выглядят они как тёмные каменистые образования и напоминают астероиды.
Фобос
Размеры этой марсианской луны равны 27 км×22 км×18 км, а масса равна 1,0659×10 16 кг. При такой маленькой массе спутник не смог принять округлую форму под действием собственной гравитации. Соответственно, нет и атмосферы, а сила тяжести чрезвычайно низкая. Данное космическое тело имеет альбедо, равное 0,071. Это указывает на слабое отражение солнечного света от поверхности.
Пористая поверхность имеет низкую плотность. Предполагается, что спутник содержит в себе большое количество льда. На нём много кратеров. Самый крупный из них носит название Стикни в честь жены Асафа Хола Ангелины Стикни. Его диаметр составляет более 9 км, и кратер занимает значительную долю площади спутника.
На поверхности имеются параллельные борозды недалеко от Стикни. Их глубина доходит до 30 м, а ширина составляет 100-200 м. Предполагается, что это кратерные цепи, образованные в разные периоды времени. Причиной их возникновения стали удары метеоритов, в результате которых породы спутника были выброшены в космос.
Период обращения вокруг Марса составляет 7 часов 30 минут. Полумалая ось орбиты равна 9377 км. Специалисты утверждают, что у орбиты Фобоса наблюдается тенденция к снижению (приливное торможение). Каждые 100 лет спутник приближается к поверхности красной планеты на 1,8 метра. Через 43 млн. лет эта марсианская луна упадёт на главное космическое тело, но перед этим разрушится на множество кусков.
Интересна гипотеза, выдвинутая советским астрофизиком Иосифом Самуиловичем Шкловским в 1958 году. Изучая орбитальное движение Фобоса, он предположил, что спутник внутри пустой. То есть данный космический объект имеет искусственное происхождение. По расчётам он представлял собой полый железный шар с толщиной стенок не более 6 см.
Однако впоследствии в расчётах Шкловского были обнаружены ошибки. А точные измерения орбиты были проведены в 1969 году. Космические аппараты замерили плотность Фобоса. Она равна 1,887 г/куб см. Спутник является космическим обломком естественного происхождения и в нём нет ничего искусственного. В то же время в нём имеются пустоты (примерно 30%), и он не является сплошным куском породы.
Деймос
Как уже говорилось, спутники Марса представляют собой 2 космических тела, и дальним из них по отношению к красной планете является Деймос. Его размеры составляют 15 км×12,2 км×11 км, а масса равна 1,4762×10 15 кг. Средний радиус равен 6,2 км. Полный оборот вокруг Марса этот спутник делает за 30 часов 17 минут. Полумалая ось орбиты равна 23463 км. Орбита Деймоса медленно увеличивается, и красная планета в далёком будущем потеряет свою вторую луну.
По своей форме спутник сильно несферический. Состоит он из породы, богатой углеродистым материалом. Кратеров на поверхности мало. Объясняется это частичным заполнением ударных вмятин реголитом. Плотность у последнего высокая и равна 1,471 г/куб. см. Два самых больших кратера имеют названия Свифт и Вольтер. Названы они так в честь известных писателей, которые предполагали, что у Марса есть две луны задолго до их открытия.
Если стоять на Марсе, то можно видеть Деймос, который регулярно проходит перед Солнцем. Но он так мал, что не может вызывать полное затмение. Появляется он в виде маленькой чёрной точки, пересекающей солнечный диск. Это зрелище 2 раза сфотографировали посадочные модули, работающие на красной планете. Альбедо данного спутника равно 0,068.
Происхождение спутников Марса
Неизвестно, как появились спутники Марса. Гипотез много, и все они крайне противоречивые. Основные гипотезы утверждают, что Деймос и Фобос стали спутниками в результате астероидного захвата или аккреции. При астероидном захвате астероид входит в орбиту большого планетного тела и становится его спутником. Под аккрецией понимается накопление частиц в массивном объекте путём гравитационного притяжения. Есть также предположение, что 2 астероида попали на марсианскую орбиту из пояса астероидов.
Помимо этого, имеет место теория о двоичном астероиде. Это когда 2 астероида вращаются вокруг общего барицентра. Попав в зону действия Марса, они были разорваны приливными силами, и каждый из них начал вращаться вокруг красной планеты по своей орбите. Существуют и другие научные предположения, связанные с теориями формирования планет (планетезимальные гипотезы). Все они выглядят очень привлекательно и убедительно, но подлинную истину не знает никто.
Владислав Иванов
Несколько лет назад американская автоматическая межпланетная станция обнаружила на Фобосе этот странный вертикально торчащий объект, и до сих пор неизвестно, что он из себя представляет.
«Когда люди узнают об этом, они зададутся вопросом: кто его там оставил?» Эти слова произнес в 2009 г. Базз Олдрин, второй в истории астронавт, ступивший на поверхность Луны. Олдрин имел в виду странный предмет правильной формы, так называемый монолит, обнаруженный на поверхности марсианского спутника Фобоса.
И он был прав: загадочный монолит с тех пор не дает покоя многим. Появилось немало теорий, связывающих этот объект с инопланетной активностью; его именем даже назван музыкальный альбом, выпущенный в этом году Лесом Клейпулом и Шоном Ленноном.
Так с чем же мы имеем дело?
Фобос — один из двух спутников Марса
Монолит, как полагают ученые, представляет собой крупную каменную глыбу, достигающую, по некоторым оценкам, 90 м в высоту. Он находится в центре пустынной равнины, что делает его особенно заметным.
Но монолит на Фобосе — не уникальный объект. На поверхности Марса тоже имеется нечто подобное.
Монолит на Марсе
Научное сообщество не рассматривает подобные явления как доказательства существования развитой внеземной цивилизации. Марсианский монолит, по мнению ученых, почти наверняка — каменный обломок относительно правильной формы, скатившийся вниз с расположенной неподалеку горы.
Причиной возникновения других необычных объектов на Марсе, таких как «парящая ложка» или «египетская пирамида», мог стать естественный процесс эрозии.
Марсианская «ложка»
А знаменитое «лицо» на марсианской поверхности перестанет казаться жутким, если внимательно к нему приглядеться или рассмотреть его под другим углом.
Но монолит на Фобосе так досконально пока не изучался.
Возможно, это просто осколок породы, образовавшийся в результате удара метеорита — свидетельства периодической астероидной активности на Фобосе имеются.
Еще одно возможное объяснение гласит, что подобные обломки попадают на Фобос с поверхности Марса, который время от времени бомбардируют астероиды. Некоторые расчеты указывают на то, что из каждого миллиона обломков породы, усеивающих поверхность Фобоса, около 250, а то и больше, имеют марсианское происхождение.
Впрочем, не исключено, что монолит на Фобосе не имеет отношения к астероидам. Он может оказаться частью твердой породы самого спутника, проглядывающей сквозь слой каменных обломков. Эту версию несколько лет назад изложили планетологи, обсуждавшие возможность отправки экспедиции к Фобосу.
Если гипотеза подтвердится, возможно, монолит даст ученым ответ на вопрос о происхождении марсианского спутника.
В этом случае ценность монолита существенно возрастет. По словам ряда ученых, Фобос — самое таинственное небесное тело в Солнечной системе.
Фобос — один из двух небольших спутников, обращающихся вокруг Марса. Другой носит имя Деймос. Ученым не до конца понятно, как сформировались эти два объекта. Оба спутника отличаются небольшими размерами и неправильной формой; они внешне похожи на астероиды, которые когда-то в далеком прошлом оказались захваченными гравитационным полем Марса. Однако особенности их орбит эту гипотезу опровергают.
Согласно другому объяснению, оба спутника образовались миллиарды лет назад из того же материала, что и сам Марс. Но точные астрономические измерения показывают, что плотность Фобоса значительно ниже, чем у типичной марсианской породы.
Остается третья версия: давным-давно Марс пережил разрушительное столкновение с крупной протопланетой, в результате чего и образовались два его спутника.
Похожая гипотеза объясняет происхождение Луны. Но Фобос и Деймос значительно меньше Луны. В результате столкновения у Марса должен был появиться гораздо более крупный спутник.
Новые варианты ответа содержатся в двух научных работах, опубликованных в 2016 г. Оба исследования поддерживают версию о столкновении. В одной из работ содержатся дополнительные выкладки, указывающие на неастероидное происхождение Фобоса и Деймоса, а вторая в подробностях объясняет, почему у Марса сейчас всего два небольших спутника.
Согласно этой версии, в результате столкновения у Марса действительно появился крупный спутник. Благодаря его гравитационному взаимодействию с Марсом из оставшегося космического мусора сформировалось нескольких спутников поменьше, включая Фобос и Деймос. Постепенно высота орбит крупного спутника и всех остальных — кроме Фобоса и Деймоса — сокращалась, пока они не разрушились и не упали на марсианскую поверхность в виде обломков. Таким образом, у Марса остались лишь две нынешние луны.
Эту гипотезу могла бы подтвердить или опровергнуть предлагаемая экспедиция к Фобосу, целью которой должен стать анализ состава этого небесного тела. В 2015 г. американское аэрокосмическое агентство НАСА выдвинуло предположение, что Фобос постепенно разрушается, свидетельством чему могут быть борозды на его поверхности.
Впрочем, времени для полета на Фобос предостаточно: по мнению ученых, в ближайшие 30-50 миллионов лет разрушение ему не грозит.
В ближайшие 100 миллионов лет Фобос, вероятно, будет разрушен приливными силами Марса. Авторы и права: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA.
Марс и Земля имеют несколько общих черт. Как и Земля, Марс относится к планетам земной группы (т.е. эта планета состоит из силикатных пород и минералов). Он также имеет полярные ледяные шапки, наклонённую ось, а в прошлом вероятно обладал океанами наполненными жидкой водой. Кроме того, Марс и Земля являются единственными планетами земной группы у которых имеются естественные спутники.
На самом деле у Марса есть два спутника – это Фобос и Деймос (названы они в честь греческих богов ужаса и террора, соответственно). Деймос меньше Луны, а его орбита располагается на большем расстоянии от планеты. Этот спутник обладает характеристиками астероида, что может являться аргументом при определении места его происхождения.
Деймос был открыт в 1877 году американским астрономом Асафом Холлом (Asaph Hall), который целенаправленно искал марсианские луны, находясь в военно-морской обсерватории США (USNO). Название спутнику было дано Генри Маданом (Henry Madan) вскоре после открытия.
Поскольку Деймос не является круглым телом его средний радиус лежит в пределах между 6 и 6,38 км. (3,73-3,96 миль) или около 15×12,2×11 километров (9,32×7,58×6,835 миль), что делает его почти в два раза меньшим, чем Фобос. Из-за небольшой массы – около 1,4762*10 15 килограмм, поверхностная сила тяжести Деймоса слаба (ускорение свободного падения составляет всего 0,0039 м/с 2).
Орбита Деймоса близка к круговой, перигелий располагается в 23455,5 км., а апогей – в 23470,9 км., таким образом среднее расстояние составляет около 23463,2 км. При средней орбитальной скорости в 1,3513 км/с, на один оборот вокруг Марса, Деймос тратит 30 часов, 18 минут и 43,2 секунды.
И Деймос и Фобос состоят из силикатных пород богатых углеродом, что роднит их с астероидами из главного пояса. Хотя поверхность спутника покрыта кратерами, она значительно более гладкая, чем поверхность Фобоса.
Только две геологические особенности на Деймосе получили собственные имена: кратеры Вольтера и Свифта, названые так в честь знаменитых в 17-18-ом веках публицистов, которые размышляли о существовании двух марсианских лун, прежде чем они были обнаружены.
Исследователи считают, что спутник Марса Фобос может когда-нибудь превратиться в кольцо вокруг Красной Планеты. Авторы и права: Celestia.
Происхождение спутников Марса до сих пор остаётся неопределённым, однако среди исследователей существует ряд гипотез. Наиболее широко распространена теория, согласно которой спутники Красной Планеты являются объектами, выброшенными из пояса астероидов под действием силы тяжести Юпитера и захваченными Марсом.
Тем не менее, эта теория остаётся спорной, поскольку маловероятно, что Марс был бы в состоянии замедлить тела такого размера достаточно, чтобы они достигли своих нынешних орбит. Модифицированный вариант этой гипотезы заключается в том, что Фобос и Деймос когда-то являлись бинарным астероидом, который затем был захвачен Марсом.
Согласно другим популярным гипотезам спутники образовались на их нынешних орбитах в результате аккреционных процессов, или, возможно, в далёком прошлом Марс был окружён множеством крупных астероидов, которые были выброшены на его орбиту после столкновения с планетезималями. Со временем, большинство из них упали на поверхность.
