Фобос

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Фобос
спутник Марса
221831main PIA10368.png

Снимок Фобоса, сделанный аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter 23 марта 2008 года. Справа можно увидеть кратер Стикни

История открытия
Первооткрыватель

Асаф Холл

Дата открытия

18 августа 1877[1]

Орбитальные характеристики
Большая полуось

9377,2 км

Эксцентриситет

0,0151

Период обращения

7 ч 39,2 мин

Наклонение орбиты

1,093° (к экватору Марса)

Физические характеристики
Размеры

26,8 × 22,4 × 18,4 км

Средний радиус

11,1 км

Площадь поверхности

1600 км²

Масса

1,072·1016 кг

Плотность

1,876 г/см³

Ускорение свободного падения

0,0084—0,0019 м/с²

Период вращения вокруг оси

синхронизирован, т. е. Фобос повёрнут к Марсу одной стороной

Альбедо

0,071[2]

Температура поверхности

~233 К

Атмосфера

отсутствует

Commons-logo.svg Фобос на Викискладе
Информация в Викиданных

Фо́бос (др.-греч. φόβος «страх») — один из двух спутников Марса. Был открыт американским астрономом Асафом Холлом в 1877 году[3] и назван в честь древнегреческого бога Фобоса (переводится как «Страх»), спутника бога войны Ареса.

Описание[править | править вики-текст]

Фобос обращается на среднем расстоянии 2,77 радиуса Марса от центра планеты (9400 км), что в 40 раз меньше, чем расстояние от Земли до Луны (356 000 км); перицентр составляет 9235,6 км, апоцентр — 9518,8 км. Он делает один оборот за 7 ч 39 мин 14 с, что примерно в три раза быстрее вращения Марса вокруг собственной оси. В результате на марсианском небе Фобос восходит на западе и заходит на востоке.

Фобос имеет форму, близкую к трёхосному эллипсоиду, большая ось которого направлена на Марс[4]. Размеры Фобоса составляют 26,8×22,4×18,4 км.

Вследствие крайне малой массы атмосфера у Фобоса отсутствует. Чрезвычайно низкая средняя плотность Фобоса — около 1,86 г/см³, указывает на пористую структуру спутника с пустотами, составляющими 25—45 % объёма[5] .

Период вращения Фобоса вокруг своей оси совпадает с периодом его обращения вокруг Марса, поэтому Фобос всегда повернут к планете одной и той же стороной. Его орбита находится внутри предела Роша для «жидкого» спутника, однако приливные силы не разрывают его, поскольку он имеет рыхлую структуру и его орбита в настоящее время лежит вне предела Роша для «твердого» спутника. Тем не менее, в силу такого положения орбиты невозможно создать искусственный спутник Фобоса[6].

Фобос постепенно приближается к Марсу. А именно, он, как установил в 1945 году Б. П. Шарплесс[en] на основе обработки наблюдений Г. О. Струве и более поздних, испытывает вековое ускорение. И. С. Шкловский в 1959 году на основании расчётов высказал, как он сам заметил, «весьма радикальное и необычное» предположение, что Фобос — полый внутри и имеет искусственное происхождение, именно этим можно было объяснить принятое тогда значение векового ускорения, если считать причиной его торможение Фобоса весьма разреженной атмосферой Марса. Тщательный анализ наблюдательных данных Дж. Уилкинсом (1967), С. Н. Вашковьяк и Э. Синклером (1972) вообще указывал на отсутствие векового ускорения. Но анализ В. А. Шора (1973) показал, что вековое ускорение всё-таки есть, но значительно более слабое, чем считал Шарплесс. Теоретические выводы Шора подтвердили результаты измерений АМС «Маринер-9». Поэтому предположение Шкловского было отвергнуто, и была принята высказанная в том же 1959 году[7] Н. Н. Парийским гипотеза, что причиной векового ускорения является приливное воздействие Марса[8]. Именно приливное воздействие Марса постепенно замедляет движение Фобоса и в будущем приведёт к его падению на Марс или разрушению с образованием планетного кольца[9]. В настоящее время Фобос приближается к Марсу на 1,8 метра (9 футов) за столетие. Скорость снижения, однако, зависит непростым образом от оставшегося расстояния. Согласно расчётам, падение произойдет через 43 миллиона лет[10].

Следует заметить, что ещё до падения на Марс Фобос разрушится на многие куски и что произойдёт это уже через 10—11 миллионов лет, когда он перейдёт свой предел Роша[11][12].

Стикни — самый большой кратер Фобоса

Наиболее заметным образованием на Фобосе является кратер Стикни диаметром 9 км. Кратер образовался в результате столкновения Фобоса с небольшим астероидом, возможно миллион лет назад, и это столкновение почти разрушило спутник. Также, на Фобосе была обнаружена система загадочных параллельных борозд возле этого кратера. Они прослеживаются на расстояниях до 30 км в длину и имеют ширину 100—200 метров при глубине 10—20 метров.

Из-за близости Марса сила тяготения на различных сторонах спутника различна. Причем на марсианской стороне она практически отсутствует в силу близости Фобоса к пределу Роша.

Происхождение[править | править вики-текст]

Карта Фобоса.

Гипотезы происхождения марсианских спутников по-прежнему противоречивы. Фобос и Деймос имеют много общего с астероидами C-типа: их спектр, альбедо и плотность в целом характерны для C или D-типа астероидов. Так, по старой гипотезе Фобос, как и Деймос — это астероиды, образовавшиеся около 4,5 миллиардов лет назад в главном поясе астероидов, которые постепенно перемещаясь из внешней его части в сторону Солнца, впоследствии стали спутниками Марса[13]. Захват Марсом сразу двух астероидов представляется маловероятным, поэтому возникла гипотеза[14], что Фобос и Деймос — это остатки расколовшегося надвое более крупного, единственного астероида, захваченного планетой. Однако, Фобос и Деймос обращаются вокруг Марса по круговым орбитам почти точно в плоскости экватора планеты[15], а их плотности нехарактерны для астероидов и настолько малы, что захват Марсом привёл бы к разрушению таких астероидов. Всё это опровергает гипотезу захвата астероидов.

Точный анализ данных с европейского аппарата Марс-экспресс показал также существенное отличие спектра Фобоса от спектра астероидов главного пояса. По новой гипотезе, Фобос — объект второго поколения Солнечной системы, то есть объект, не образовавшийся одновременно с Марсом, а вновь собравшийся на околомарсианской орбите[16]. Возможно, в прошлом Марс пережил столкновение с крупной планетезималью, которые во времена молодости Солнечной системы встречались часто, выбросив на орбиту огромную массу пород Марса. Часть этого вещества впоследствии собралась на орбите в виде спутников.

Проверке гипотез могла помочь миссия Российского космического агентства Фобос-Грунт, которая по плану должна была в 2014 году привезти с Фобоса до 200 граммов грунта для анализа его химического и изотопного составов, однако миссия оказалась неудачной. Запуск повторной миссии Фобос-Грунт 2 запланирован на 2018 год.

Открытие[править | править вики-текст]

Фобос — внутренний спутник — был открыт в серии наблюдений американского астронома Асафа Холла ночью 17 августа[17][18]. Наблюдения проводились в военно-морской обсерватории в Вашингтоне, и поэтому, если перевести местное солнечное время к гринвичскому, то официальная дата открытия — это 18 августа 1877 года.

Исследование Фобоса[править | править вики-текст]

Прохождение Фобоса по диску Солнца. Анимация составлена на основе снимков марсохода «Оппортьюнити».

На одном из снимков Маринера-7 с близкого расстояния зафиксирована тень Фобоса на диске Марса. При анализе снимка определено что Фобос в сечении эллиптический, его размеры вдвое больше вычисленных Дж. Койпером и альбедо его поверхности 5-6 %.

Фобос был сфотографирован крупным планом несколькими космическими аппаратами, основной целью которых являлось фотографирование Марса. Первым был Маринер-9 в 1971 году, за ним Викинг-1 и Викинг-2 в 1977 году, Mars Global Surveyor в 1998 и 2003 годах, Марс-экспресс в 2004 году и Mars Reconnaissance Orbiter в 2007 и 2008 годах.

В 1988 году были запущены две автоматические межпланетные станции «Фобос» для исследования Марса и его спутников. Один из аппаратов был потерян через 2 месяца после запуска, второй успешно достиг Марса и успел выполнить часть исследовательской программы до того, как контакт с ним прекратился. 21, 27 и 28 февраля 1989 года АМС «Фобос-2» провела съёмку Фобоса — получено 38 изображений Фобоса высокого качества с удаления от 300 км до 1100 км, максимальное разрешение составило примерно 40 метров[19].

9 января 2011 года Марс-экспресс, приблизился к Фобосу на 100 км и сделал снимки с разрешением 16 м. Впервые были получены стереоизображения спутника[20][21].

9 ноября 2011, в рамках программы «Фобос-грунт» Российского космического агентства, состоялся запуск очередной экспедиции к Фобосу автоматической межпланетной станции, которая должна была доставить образцы грунта со спутника Марса на Землю; но в результате нештатной ситуации (предположительно программного сбоя), станция не была выведена на расчётную траекторию, и 15 января 2012 года упала в Тихий океан[22][23].

Предсказание о двух спутниках[править | править вики-текст]

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 — четыре (известных в то время), то количество спутников планет по мере удаления от Солнца возрастает в геометрической прогрессии. По этой логике у Марса должно быть два спутника.

В третьей части главы 3 «Путешествий Гулливера» (1726) Джонатана Свифта, которая описывает летающий остров Лапута, говорится, что астрономы Лапуты открыли два спутника Марса на орбитах, равных 3 и 5 диаметрам Марса с периодом обращения соответственно 10 и 21,5 часов. В действительности 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[24].

Интересные факты[править | править вики-текст]

  • Фобос более ярок чем 50 % известных в 1977 году спутников планет Солнечной системы.
  • Предполагается, что упавший на Землю в 1980 году метеорит Кайдун прилетел с Фобоса.

См. также[править | править вики-текст]

  • Деймос — второй спутник Марса
  • Фобос — серия советских автоматических станций, исследовавших спутники Марса.
  • Фобос-Грунт — российская автоматическая межпланетная станция
  • Фобос-Грунт 2 — российская автоматическая межпланетная станция

Примечания[править | править вики-текст]

  1. NinePlanets.org > Фобос
  2. Planetary Satellite Physical Parameters
  3. Голль, Асаф // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  4. Космические аппараты серии «1Ф» («Фобос»)
  5. Andert, T. P.; Rosenblatt, P.; Pätzold, M.; Häusler, B.; Dehant, V.; Tyler, G. L.; Marty, J. C. (2010-05-07). «Precise mass determination and the nature of Phobos». Geophysical Research Letters (American Geophysical Union) 37 (L09202). DOI:10.1029/2009GL041829. Bibcode2010GeoRL..3709202A. Проверено 2010-10-01.
  6. Козенко А., Левитан Е. О Фобосе до «Фобоса» // Наука и жизнь. — 1988. — № 3. — С. 152—155.
  7. Бурба Г. Приемный сын Марса // Вокруг света. — 2011. — № 10.
  8. Силкин, 1982, с. 34—36.
  9. У Марса появится сатурнианское кольцо: Космос: Наука и техника: Lenta.ru
  10. Efroimsky, M., and Lainey, V. (2007). «Physics of bodily tides in terrestrial planets and the appropriate scales of dynamical evolution.». Journal of Geophysical Research 112. DOI:10.1029/2007JE002908.
  11. Sharma, B. K. Theoretical Formulation of the Phobos, moon of Mars, rate of altitudinal loss (May 10, 2008).
  12. Phobos Might Only Have 10 Million Years to Live
  13. Close Inspection for Phobos, ESA.
  14. Силкин, 1982, с. 27.
  15. Силкин, 1982, с. 28.
  16. Европейский разведчик поведал о рождении Фобоса в катастрофе // membrana.ru
  17. Открытие спутников Марса
  18. Спутники Марса
  19. Тамкович Г.М. Завершена ли программа «Фобос»? // Земля и Вселенная. — 1989. — № 5. — С. 3—9.
  20. Марсианский спутник Фобос сфотографировали в 3D / Total3D: В полном объёме
  21. ESA — Space Science — Mars Express close flybys of martian moon Phobos
  22. Обломки "Фобос-Грунта" упали в Тихий океан, ИТАР-ТАСС (15.01.2012).
  23. "Фобос-Грунт" упал в океан, Lenta.ru (15.01.2012). (Проверено 16 января 2012)
  24. Предсказание Джонатана Свифта (англ.)

Литература[править | править вики-текст]

  • Силкин Б.И. В мире множества лун. — М.: Наука, 1982. — 208 с. — 150 000 экз.

Ссылки[править | править вики-текст]