Спутники Марса

У планеты Марс есть два спутника: Фобос (греч. φόβος «страх») и Деймос (греч. δείμος «ужас»).

Фобос (сверху) и Деймос (снизу)

Изображение спутников Марса с соблюдением масштабов и расстояний

Оба спутника вращаются вокруг своих осей с тем же периодом, что и вокруг Марса, поэтому всегда повёрнуты к планете одной и той же стороной.

Приливное воздействие Марса постепенно замедляет движение Фобоса, снижая его орбиту, что, в конце концов, приведёт к его падению на Марс. Деймос же, напротив, удаляется от Марса.

Оба спутника имеют форму, приближающуюся к трёхосному эллипсоиду. Фобос (26,6×22,2×18,6 км) несколько крупнее Деймоса (15×12,2×10,4 км).

Орбиты спутников Марса

Деймос и Фобос состоят из каменистых пород, на поверхности спутников имеется значительный слой реголита. Поверхность Деймоса выглядит гораздо более гладкой за счёт того, что большинство кратеров покрыто тонкозернистым веществом. Очевидно, на Фобосе, более близком к планете и более массивном, вещество, выброшенное при ударах метеоритов, либо наносило повторные удары по поверхности, либо падало на Марс, в то время как на Деймосе оно долгое время оставалось на орбите вокруг спутника, постепенно осаждаясь и скрывая неровности рельефа.

Особенности орбитального движения Фобоса

Спутник Марса Фобос — ближайший к Марсу спутник. Его орбита расположена на расстоянии 2,77 радиуса Марса от центра планеты. Спутник Фобос обращается в плоскости экватора Марса по почти круговой орбите. Фобос вращается вокруг своей оси с тем же периодом, что и вокруг Марса, поэтому всегда повернут к планете одной и той же стороной.

Период вращения Фобоса составляет 7 часов 39 минут 14 секунд. Это быстрее вращения Марса вокруг оси (24 часа 37 минут 22,7 секунд). В результате на марсианском небе Фобос восходит на западе, а заходит на востоке. За одни марсианские сутки, называемые солом, спутник Фобос успевает сделать три оборота вокруг планеты.

Фобос находится в сорок раз ближе к поверхности Марса, чем Луна к Земле. Орбита Фобоса находится внутри предела Роша и ближайший к Марсу спутник не разрывается только за счет внутренней прочности. Приливное воздействие красной планеты постепенно замедляет движение Фобоса и в будущем приведет к его разрушению и падению на Марс.

Характеристики и загадки поверхности Фобоса

Фобос имеет неправильную форму, приближающуюся к трехосному эллипсоиду. Размеры Фобоса составляют 26,6×22,2×18,6 км. Поверхность Фобоса крайне испещрена гребнями и кратерами всевозможных размеров, очевидно, ударного происхождения.

Самый крупный кратер на поверхности Фобоса — Стикни — имеет диаметр около 9 километров. Будь удар, породивший его чуть сильнее, Фобос, вероятно, раскололся бы на части. С кратером Стикни, который расположен на севере спутника, связаны системы разломов и трещин. Эти странные «борозды» глубиной в десятки метров тянутся по поверхности Фобоса на расстояние в несколько километров.

После открытия загадочных «насечек» выдвигались сенсационные гипотезы об их искусственном происхождении. Однако дальнейшие исследования показали, что происхождение борозд на Фобосе хорошо объясняется естественными факторами. Например, одна из гипотез обвиняла приливное воздействие Марса в искажении морщинами лика своего ближайшего спутника.

Другая гипотеза усматривала в бороздах следы давнего раскола некогда единого спутника на две части — Фобоса и Деймоса. Согласно, третьей гипотезы, борозды были нанесены на поверхность спутника обломками пород, выброшенными из крупного кратера в результате столкновения Фобоса с крупным астероидом.

Сейчас ученые склоняются к мнению, что Фобос, находясь внутри предела Роша, испытывает сильнейшее воздействие со стороны Марса. В результате чего с поверхности Фобоса срываются камни, которые и оставляют заметные следы в виде борозд на теле спутника.

Особенности орбитального движения Деймоса

Деймос — внешний спутник Марса. Его орбита расположена на расстоянии 6,96 радиуса Марса от центра планеты. Спутник Деймос обращается в плоскости экватора Марса по почти круговой орбите, которая в 16 раз ближе к поверхности красной планеты, чем Луна к Земле.

Деймос вращается вокруг своей оси с тем же периодом, что и вокруг Марса, поэтому всегда повернут к планете одной и той же стороной. Период вращения Деймоса составляет 30 часов 17 минут 55 секунд, что несколько медленнее вращения Марса вокруг оси. В результате этого Деймос на марсианском небе восходит на востоке и держится над горизонтом около 65 часов. То есть, больше двух с половиной марсианских суток.

Орбита Деймоса постепенно удаляется от Марса. В будущем Деймос преодолеет притяжение красной планеты и двинется в самостоятельное путешествие по просторам Солнечной системы.

Характеристики и загадки поверхности Деймоса

Деймос, как и Фобос, тоже имеет неправильную форму, напоминающую вытянутую картофелину. Размеры Деймоса составляют 15×12,2×10,4 км. Деймос, несколько меньше своего коллеги Фобоса. Поверхность Деймоса выглядит более гладкой, чем поверхность Фобоса, на ней существенно меньше мелких кратеров.

Очевидно на Фобосе, более близком к планете и более массивном, вещество, выброшенное при ударах метеоритов, либо наносило повторные удары по поверхности, либо падало на Марс. В то время как на Деймосе, оно долгое время оставалось на орбите вокруг тела спутника, постепенно осаждаясь на поверхности и скрывая неровности его рельефа.

На Деймосе только два геологических образования, которые имеют собственные имена. Это кратеры Свифта и Вольтера, названные в честь выдающихся мыслителей, которые предсказали существование у Марса пары спутников задолго до их открытия.

Теории происхождения

Сходство Деймоса и Фобоса с одним из видов астероидов породило гипотезу о том, что и они бывшие астероиды, чьи орбиты были искажены гравитационным полем Юпитера таким образом, что они стали проходить вблизи Марса и были им захвачены. Однако довольно правильная форма орбит спутников Марса и положение их орбитальных плоскостей, почти совпадающих с марсианской ставит под сомнение эту версию.

Ещё одно предположение о происхождении Фобоса и Деймоса — распад спутника Марса на две части.

Предсказания о двух спутниках

Предположение о существовании у Марса двух спутников высказал Иоганн Кеплер в 1610 году. Он основывался на логике, что если у Земли есть один спутник, а у Юпитера — 4 (известных на тот момент), следовательно, количество спутников, по мере удаления от Солнца, возрастает в геометрической прогрессии. По этой логике, у Марса должно быть 2 спутника. Если учесть, что на тот момент считалось, что между Марсом и Юпитером есть планета Фаэтон, то в «предсказании» нет ничего удивительного.

Наличие двух спутников у Марса более чем за 150 лет до их официального открытия случайно «предсказал» Дж. Свифт — в третьей части главы 3 «Путешествий Гулливера» (1726), которая описывает летающий остров Лапута, говорится, что астрономы Лапуты открыли два спутника Марса на орбитах, равных 3 и 5 диаметрам Марса c периодом вращения соответственно 10 и 21,5 часов (реально Фобос и Деймос находятся на расстоянии 1,4 и 3,5 диаметра Марса от центра планеты, а их периоды — 7,6 и 30,3 часа):

…внутренний удалён от центра планеты в точности на 3 её диаметра, а внешний — на 5; первый обращается в пространстве за 10 часов, а второй — за 21,5 таким образом, что отношение квадратов этих периодов очень близко к отношению кубов их расстояний от центра Марса; это было убедительным для них доказательством проявления того же закона гравитации, который управляет движением и возле других массивных тел

В его времена Фобос и Деймос не были известны, и писатель таким образом сатирически описал астрономов Лапуты.

В философской повести «Микромегас» (1752) Вольтера содержится упоминание о том, что вокруг Марса обращается две луны «правда, ускользающие от глаз земных астрономов».

Спутники Марса в литературе

• У Владимира Михайлова в повести «Особая необходимость» (1963), советские космонавты обнаруживают что Деймос является инопланетным космическим кораблем. Разгадав его тайны, участники экспедиции решают использовать его для возвращения на Землю.

• У Станислава Лема в «Звёздных дневниках Ийона Тихого», «Путешествии двадцатом», путешественник во времени из XXVII века случайно выбалтывает Джонатану Свифту элементы орбит Фобоса и Деймоса. Именно так, утверждает главный герой, писатель и узнал о существовании этих спутников.

См. также

• История открытия планет и спутников Солнечной системы

Ссылки

• Фотографии спутников Марса, сделанные американским марсоходом «Spirit»