Содержание
Почему луны Марса — Фобос и Деймос до сих пор остаются загадками для человечества
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
Марс, красная планета, на которой Илон Маск мечтает создать человеческие колонии, имеет две луны причудливой формы — Фобос и Деймос. По сравнению с земной луной, Фобос и Деймос — крошечные, их диаметр составляет всего 13,8 и 7,8 миль (22,2 и 12,5 км) соответственно. Из-за их неправильной формы и состава, похожего на метеорит, астрономы долгое время считали оба спутника астероидами и полагали, что у Марса нет спутника.
В августе 1877 года американский астроном Асаф Холл обнаружил, что у Марса есть внутренняя и внешняя луны. Эти два спутника красной планеты позже были названы Фобос и Деймос, как предложил английский химик Генри Мадан. Интересно, что планета Марс была названа в честь одноименного римского бога войны, а его луны получили свои названия от лошадей-близнецов (Фобоса и Деймоса, олицетворяющих страх и панику соответственно) греческого аналога римского бога Ареса.
Марс с Фобосом и Деймосом. NASA
Подробный обзор марсианских лун
Продолжительность средних солнечных суток на Марсе длится 24 часа 37 минут. Его меньшей луне Деймосу, расположенной на расстоянии 14 576 миль (23 458 км) (от центра Марса), требуется около 30 часов, чтобы совершить один орбитальный оборот вокруг красной планеты. Между тем, Фобос, который движется по орбите, находящейся на расстоянии всего 3 700 миль (5 955 км) от поверхности Марса, имеет орбитальный период 7,66 часа. Таким образом, Фобос может совершить три полных орбитальных оборота вокруг Марса всего за один день.
рекомендации
На основании данных, полученных от различных марсоходов, астрономы пришли к выводу, что поскольку Фобос находится так близко к красной планете, он может быть в конечном итоге разорван на части гравитацией, исходящей от Марса. Более того, каждое столетие Фобос приближается к Марсу на 1,8 см (0,7 дюйма), поэтому, вероятно, в течение следующих 50 миллионов лет он либо столкнется с Марсом, либо распадется на фрагменты и образует кольцо вокруг планеты.
Именно поэтому Фобос также называют обреченной марсианской луной.
Снимок Деймоса, сделанный Mars Reconnaissance Orbiter. Источник: NASA, JPL-caltech, Университет Аризоны/Wikimedia Commons
Земля и ее луна расположены на расстоянии 238 855 миль (384 400 км) друг от друга. Из-за такого расстояния между ними кривизна Земли не мешает наблюдать за Луной, но с Марсом дело обстоит иначе. Поскольку Фобос и Деймос вращаются очень близко, кривизна красной планеты скрывает их от глаз наблюдателя с поверхности планеты.
Именно поэтому оба спутника не видны из областей планеты, расположенной более чем на 70 градусов к северу или югу (для Деймоса это 83 градуса) от экватора планеты. Более того, если вы находитесь в экваториальной области Марса (марсианские луны лучше всего видны именно там). При максимальной яркости Фобос покажется вам неподвижным астероидом, а Демос — всего лишь маленькой звездочкой.
Как и наша луна, оба марсианских спутника обращаются вокруг Марса с запада на восток, Фобос вращается со скоростью 4782,5 миль/час (около 7700 км/час), а Деймос имеет орбитальную скорость 3022,7 миль/час (4864,5 км/час).
Изображение Фобоса, сделанное Mars Reconnaissance Orbiter. Источник: NASA, JPL-caltech, Университет Аризоны/Wikimedia Commons
Теории происхождения Фобоса и Деймоса
Оба естественных марсианских спутника выглядят как два небольших астероида. Наблюдения, проведенные с помощью космического аппарата NASA Mars Global Surveyor, показывают, что они состоят из космических пород типа C, которые в основном встречаются в углеродистых хондритовых метеоритах и астероидах.
По словам Томаса Зурбухена, который работает помощником администратора в Управлении научных миссий NASA: «Решение загадки о том, как появились луны Марса, поможет нам лучше понять, как формировались планеты вокруг нашего Солнца и, в свою очередь, вокруг других звезд».
Марсианские луны — две самые маленькие и наименее яркие луны нашей Солнечной системы. Они настолько отличаются от типичного спутника, что даже астрономы не уверены в точном источнике их происхождения.
Согласно одной из теорий, когда Марс только сформировался, планета испытала столкновение с другим объектом Солнечной системы. В результате столкновения многочисленные расплавленные породы были выброшены и собрались на орбитах вокруг Марса.
Под воздействием гравитации расплавленные породы могли образовать большие скопления, которые впоследствии стали Фобосом и Деймосом. В поддержку этой теории некоторые астрономы утверждают, что минеральный состав Марса и его спутников похож друг на друга; например, почва и Фобоса, и Марса богата филлосиликатами. Поэтому возможно, что обе марсианские луны произошли от самой красной планеты. Эта идея также похожа на гипотезу столкновения, согласно которой считается, что Земля столкнулась с гипотетической планетой Тейя 4,5 миллиарда лет назад, и расплавленные обломки от удара привели к образованию Луны.
Другая идея, объясняющая рождение марсианских лун, связана с поясом астероидов, который существует между орбитами Марса и Юпитера. Поскольку углеродистые астероиды типа С в изобилии встречаются в поясе астероидов, многие астрономы считают, что Фобос и Деймос — это астероиды, которые улетели из пояса и позже, под действием гравитации Марса, попали на свои орбиты.
Это явление называется захватом астероидов.
Источник: GooKingSword/Pixabay
Фобос и Деймос движутся по своим почти круговым орбитам вокруг Марса уже миллиарды лет, но в действительности захваченные астероиды в нашей Солнечной системе не могут оставаться на стабильных орбитах в течение столь длительного времени. А атмосфера Марса слишком разрежена и недостаточна для того, чтобы замедлить движение захваченных астероидов настолько, чтобы они могли закрепиться на своих нынешних орбитах.
В 2021 году группа исследователей из Швейцарского федерального технологического института (ETH Zurich) и Военно-морской обсерватории США предположила, что Деймос и Фобос образовались из одной «протолуны» (луны на начальной стадии развития). Команда под руководством геофизика Амирхоссейна Багери объединила данные марсохода NASA InSight с информацией о приливном взаимодействии на Марсе.
Исследователи пришли к выводу, что в момент своего зарождения Марс сопровождала протолуна, которая позже раскололась на две части, расположившиеся на круговой и эллиптической орбите вокруг Марса.
Со временем приливная энергия от гигантской красной планеты привела к тому, что эллиптическая орбита тоже превратилась в круговую.
Авторы исследования предполагают, что большая часть протолуны, которую мы сегодня знаем как Фобос, занимала эллиптическую орбиту, двигалась по спирали и приближалась к Марсу из-за рассеивания приливной энергии. Тогда как Деймос, находясь с самого начала на круговой орбите, не испытывал рассеивающейся энергии и удалялся от Марса.
Однако разброс в орбитальном движении обоих марсианских спутников и различия, существующие между их орбитами, указывают на то, что маловероятно, что Фобос и Деймос образовались из одного космического образования.
Источник: Noupload/Pixabay
Интересные факты о Марсе, Фобосе и Деймосе
Марс — единственная планета земной группы с двумя лунами, и, что удивительно, ни одна другая луна в нашей Солнечной системе не расположена так близко к своей планете, как Фобос и Деймос к Марсу.
Вот еще несколько увлекательных фактов о красной планете и ее спутниках:
— Японское космическое агентство JAXA планирует отправить на Фобос посадочный аппарат в 2024 году. В рамках миссии Mars Moons eXploration (MMX) аппарат соберет образцы пород и почвы с луны и вернется в 2029 году. Исследователи из ETH Zurich предполагают, что информация, полученная японским аппаратом, поможет продвинуться в изучении происхождения Фобоса и Деймоса. Однако Япония — не единственная страна, проявившая интерес к марсианским лунам. В 1988 году Советский Союз предпринял две неудачные попытки исследовать Фобос с помощью зондов «Фобос-1» и «Фобос-2».
— Иоганн Кеплер предположил, что поскольку у Юпитера четыре луны, а у Земли — одна, то у красной планеты между ними должно быть две луны. Однако он не смог доказать свое предположение, основанное на числах.
— Иоганн Кеплер предположил, что поскольку у Юпитера четыре луны, а у Земли — одна, то у красной планеты между ними должно быть две луны. Однако он не смог доказать свое предположение, основанное на числах.
— На Марсе находится самый большой вулкан в нашей Солнечной системе, названный Гора Олимп (Olympus Mons). Считается, что его высота составляет 16 миль (25 километров), а диаметр — 374 мили (624 километра). Для сравнения, Мауна-Лоа — самый большой вулкан на Земле, простирающийся на 75 миль (120 км). Об огромных размерах Olympus Mons можно судить по тому, что внутри него можно разместить 100 вулканов Мауна-Лоа.
Одной из характерных особенностей Фобоса является наличие на его поверхности большого кратера Стикни, который простирается на 6 миль (9,6 километров). Первым космическим зондом, обнаружившим Стикни, был Mars Global Surveyor NASA; благодаря этому кратеру марсианская луна имеет большие узоры, похожие на разводы. На Деймосе тоже есть два кратера, Вольтер и Свифт (по именам известных писателей Вольтера и Джонатана Свифта), каждый из которых имеет диаметр около 1,9 мили (3 километра).
Возможно, Фобос и Деймос помогут раскрыть различные тайны о происхождении Марса и нашей Солнечной системы.
Изучение этих крошечных спутников может позволить нам лучше понять планету, которую мы думаем заселить в будущем. Будем надеяться, что предстоящая японская миссия MMX раскроет некоторые из самых захватывающих секретов, хранящихся на марсианских лунах.
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
Как неизвестный спутник Марса образовал нынешние Фобос и Деймос
Ученые разгадали тайну происхождения спутников Марса, доказав, что их породил удар огромной протопланеты в далеком прошлом. При этом Марс имел третью, крупную луну, которая грохнулась на планету, успев создать сегодняшние спутники.
Похоже, ученые разобрались с загадкой происхождения Фобоса и Деймоса — двух естественных спутников Марса. В течение многих лет форма обоих спутников, напоминающая картофелины, склоняла ученых к тому, что оба нынешние спутника Марса — всего лишь астероиды, захваченные планетой в далеком прошлом. Однако эта гипотеза не могла объяснить то, что орбиты спутников круговые и лежат близко к экваториальной плоскости планеты.
«Для форм жизни, близких к земным, Марс наиболее подходит»
В 100-летний юбилей Иосифа Шкловского «Газета.Ru» поговорила о возможных островах жизни в…
01 июля 20:24
Альтернативное объяснение, предполагающее, что эти луны размером 22 и 12 км каждая рождены в результате удара какого-то тела по Марсу, также вызывало ряд вопросов, к примеру — почему в результате столкновения Марс остался с двумя небольшими спутниками, а не с одной луной, как произошло в случае с Землей.
В статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience, ученые под руководством Паскаля Розенблатта из Королевской обсерватории Бельгии дали убедительный ответ на вопрос, в течение десятилетий волновавший ученых, и пришли к выводу,
что своим рождением эти глыбы действительно обязаны мощному удару.
Понять это помогло компьютерное моделирование того, как менялись орбиты обломков от этого столкновения. Созданная анимация иллюстрирует, как развивались события вокруг Марса после катастрофического удара:
Так называемый Северный полярный бассейн — крупнейший бассейн в северном полушарии Марса.
Он занимает около 40% поверхности всей планеты; как предполагается, имеет ударное происхождение и, видимо, образовался в результате катастрофического столкновения Марса с гигантским телом миллиарды лет назад. Форма и размеры бассейна позволяют считать, что он образовался в результате удара тела,
скорее всего, протопланеты размером 2 тыс. км.
Моделирование показало, что в результате этого удара в космос оказались выброшены 1020 кг обломков, образовав кольцо, общая масса которого могла в 10 тыс. раз превышать общую массу Фобоса и Деймоса. Расчеты показывают, что образование спутников внутри диска обломков происходит близко к внутреннему краю диска, где концентрация обломков максимальна, велики скорости их движения, а значит — часты столкновения. Однако образование спутников невозможно внутри определенной области, где преобладает гравитационное влияние планеты — так называемый предел Роша. Это радиус круговой орбиты спутника, на которой приливные силы планеты еще уравновешиваются самогравитацией спутника (в случае Марса — 3 радиуса планеты).
Поэтому самые древние спутники должны образовываться на переднем крае диска чуть дальше предела Роша. Однако в случае с Марсом это слишком близко для того, чтобы орбиты этих спутников оставались стабильными на геологических масштабах времени. Дело в том, что Марс имеет низкую скорость собственного вращения (всего 24,7 часа), поэтому все спутники, вращающиеся внутри так называемого синхронного радиуса (~6 радиусов Марса), вращаются быстрее самой планеты. А это значит, что Марс постепенно тормозит такие спутники, ведь каждый из них вызывает на планете приливные горбы,
Марс порвет Фобос на кольца
Через 20–40 млн лет у планеты Марс появятся кольца, и он станет напоминать Сатурн. Однако он лишится…
24 ноября 14:29
и с каждым витком они раскручивают ее, а сами спутники медленно теряют орбитальный момент и сходят с орбиты.
Это и происходит сегодня с Фобосом — известно, что спутник находится на расстоянии 2,76 радиуса Марса, делает полный оборот всего за 8 часов
и главное — постепенно приближается к планете со скоростью 2 см в год!
Прогнозы для него неутешительны — расчеты показывают, что в следующие 20–40 млн лет Фобос, оказавшись на орбите в 2 радиуса Марса, будет разорван приливными силами и сам создаст кольцо обломков, которые выпадут в районе экватора планеты.
В случае с Землей, по-видимому, все происходило с точностью до наоборот. Первые спутники образовались после аналогичного удара также на расстоянии трех радиусов. Однако в связи с тем, что ранняя Земля вращалась вокруг своей оси в пять раз быстрее, чем сейчас, она не сводила с орбиты, а выкидывала единственную Луну дальше от себя.
Проследив эволюцию Фобоса и Деймоса во времени, ученые установили, что оба спутника, скорее всего, образовались вблизи синхронного радиуса (6 R), однако, чтобы объяснить появление Северного полярного бассейна, не хватало третьего тела — крупной, довольно близкой луны (несколько сотен километров в диаметре).
Санкции ударили по лунной программе
Почему из-за санкций пришлось отложить российскую высадку на Луну и чего не нашли на спутнике Земли советские…
07 сентября 09:52
Собственно, эта луна своей гравитацией и породила Фобос и Деймос, слепив их из обломков на двух резонансных орбитах.
Сделав свое «дело», большая третья крупная луна (возможно, у Марса были и другие спутники, но все они сошли с орбиты) упала на планету, потеряв орбитальный момент и образовав упомянутый бассейн.
Существование этой третьей луны в далеком прошлом Марса — ключевой вывод работы ученых. Расчеты показывают, что в результате предполагаемого мегастолкновения половина обломков происходит из вещества планеты, половина — из материала импактора. В настоящее время Фобос уже зашел внутрь предела Роша и ученые видят, что его поверхность пошла трещинами из-за приливного воздействия Марса. Узнать о его составе ученые надеются с помощью предстоящей японской миссии Martian Moons Explorer.
Спутники Марса | это… Что такое 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.
Содержание
|
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[1].
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[2].
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)[3]:
…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»[4].
Спутники Марса в литературе
- У Владимира Михайлова в повести «Особая необходимость» (1963), советские космонавты обнаруживают, что Деймос является инопланетным космическим кораблём. 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
Примечания
- ↑ Ж. Ранцини. Космос. Сверхновый атлас Вселенной. — М.: Эксмо, 2007. ISBN 978-5-699-11424-5. с. 52—53.
- ↑ http://nplit.ru/nplit/books/item/f00/s00/z0000004/st014.shtml
- ↑ Предсказание Джонатана Свифта (англ.)
- ↑ Вольтер «Микромегас»
Ссылки
- Фотографии спутников Марса, сделанные американским марсоходом «Spirit»
Сколько лун у Марса и как их увидеть?
Марс, четвертая планета в нашей Солнечной системе, имеет два спутника, а именно Фобос и Деймос.
Деймос был открыт 12 августа 1877 , а Фобос 18 августа того же года американским астрономом Асафом Холлом. Две луны были названы в честь греческих мифологических близнецов.
Фобос, что означает страх и Деймос, что означает ужас .
В греческой мифологии Фобос и Деймос сопровождали своего отца Ареса (греческого бога войны или планету Марс) на войну.
Марсианские спутники, Фобос и Деймос (источник)
Ученые полагают, что Фобос и Деймос состоят из того же материала , что и астероиды, что заставляет их подозревать, что эти два спутника были захвачены Марсом когда-то в его истории.
Обе они приливно привязаны к Марсу, что означает, что они всегда обращены одной и той же стороной, почти так же, как наша собственная Луна приливно привязана к Земле.
Однако эти спутники крошечные по сравнению с нашими, поэтому их трудно увидеть…
Но это не невозможно!
Читайте дальше, чтобы узнать больше о спутниках Марса, в том числе о том, как увидеть их своими глазами.
Фобос
Фобос имеет ширину всего 14 миль и вращается вокруг Марса на расстоянии 3700 километров . Что может быть более примечательным для такого крошечного тела, так это то, что оно содержит самый большой известный ударный кратер на любой луне под названием Стикни .
Размер и форма
Фобос — самый большой из двух марсианских спутников. Тем не менее, он настолько мал, что гравитация не превратила его в сферу.
Поскольку оба марсианских спутника не являются идеально сферическими (считается, что Фобос имеет форму картофеля), их размер не может быть указан с точки зрения радиуса.
Вернее, размеры Фобоса 17 х 14 х 11 миль или 27 х 22 х 18 километров .
Часть 3D-модели Фобоса НАСА (источник)
Состав
Фобос считается астероидом С-типа , который является наиболее распространенным типом.
На Фобосе находится Стикни, крупнейших известных ударных кратеров на луне шириной девять километров, что составляет почти треть ширины самого Фобоса.
Этот удар также выбил окружающий материал, который теперь виден как канавок на Луне.
Более того, Фобос на своей узкой орбите вокруг Марса слегка качается, в результате чего материал на его склонах постоянно перемещается.
Кратер Стикни на Фобосе (источник)
Деймос
Деймос всего 7,7 миль в ширину и вращается вокруг Марса на расстоянии 12470 миль . Как и на Фобосе, на нем расположено бесчисленное количество ударных кратеров, из которых официально названы только два.
Размер и форма
Деймос — меньшая из двух марсианских лун.
Как и Фобос, этот спутник также не имеет сферической формы, поэтому размер не может быть указан с точки зрения радиуса. Вернее, диаметр Деймоса составляет 9 х 7 х 6,8 миль или 15 х 12 х 11 километров.
Изображение из 3D-модели Деймоса НАСА (источник)
Состав
Деймос также считается 9Астероид 0005 C-типа содержит ударные кратеры, самый маленький из которых имеет диаметр 2,6 мили.
В отличие от Фобоса, поверхность Деймоса не имеет бороздок.
Всякий раз, когда происходит падение метеорита, материал обычно выбрасывается наружу из кратера удара. Мы видим этот материал в областях, окружающих кратер.
Однако Деймос не демонстрирует этого , что позволяет предположить, что гравитация этой крошечной луны настолько низка, что любой выброшенный материал имел бы сбежал в космос .
Как увидеть спутники Марса
Самостоятельно увидеть Фобос и Деймос — непростая задача.
Они маленькие и находятся недалеко от своей планеты-хозяина, но при наличии подходящего оборудования и условий это возможно.
Альбедо и размер
Как мы только что узнали, и Фобос, и Деймос относятся к астероидам С-типа.
Они темные и имеют низкое альбедо , что означает, что они не отражают большую часть поступающего излучения в космос.
Это, наряду с их небольшим размером, затрудняет наблюдение, и даже если вы их видите, это просто точки света.
Видимость и величина
Прежде чем мы сможем увидеть Фобос и Деймос, мы должны знать оптимальные условия для наблюдения за Марсом. Это происходит, когда красная планета находится ближе всего к нам во время противостояний, например, в октябре 2020 года и декабре 2022 года. Противостояния предлагают лучших видов, возможных во время ее орбиты.
Фобос имеет самую яркую звездную величину 11,7 и вращается вокруг Марса по замкнутой приливно-отливной орбите.
Он совершает оборот вокруг красной планеты каждые 7 часов 30 минут , что означает, что он облетает вокруг нее три раза в день , если смотреть с Земли.
Более того, его близость к Марсу, который намного больше, может не всегда делать его видимым — он парит всего в 21,5 угловых секундах от планеты в самом дальнем положении.
Шансы обнаружить Деймос, который обращается вокруг Марса один раз за 30 часов , намного выше, поскольку он вращается дальше от Марса с максимальным расстоянием 72 угловых секунды .
Однако Деймос еще тусклее и никогда не бывает ярче 12,8 звездной величины. Это ставит его на край возможностей меньшего телескопа.
Требования к телескопу
Для наблюдения за Фобосом и Деймосом потребуется как минимум 6-дюймовый телескоп для наблюдения за планетами .
Кроме того, поскольку Фобос менее заметен, чем Деймос, узкопольный окуляр лучше всего подходит для обнаружения Луны.
Ваш лучший шанс увидеть их около Марс в оппозиции , так как именно тогда красная планета будет ближе всего к Земле, что также даст хороший обзор лун.
Другое полезное время для наблюдения — когда луны достигают восточной или западной элонгации , поскольку в это время они находятся на максимальном расстоянии от Марса (чтобы яркий свет Марса не заглушал слабое свечение лун).
Еще один способ превзойти марсианскую яркость — использовать затемняющую полосу . Он находится в центре вашего окуляра и используется, чтобы скрыть планету из поля зрения, оставляя вас охотиться за ближайшими спутниками. Вы можете сделать свой собственный, используя узкую полоску алюминиевой фольги на задней части окуляра.
Соедините это с темно-синим фильтром, чтобы уменьшить блики от самого Марса, который в 800 000 раз ярче, чем его самая тусклая луна , и поэтому коллимированная оптика обязательна при наблюдении за лунами.
Чтобы выяснить, когда можно увидеть спутники Марса, используйте программное обеспечение, такое как Stellarium (бесплатно) или SkySafari 6, чтобы определить, когда Фобос и Деймос находятся дальше всего от своей родительской планеты.
Резюме
Мы узнали, что два спутника Марса, Фобос и Деймос, имеют гравитационно захваченных астероидов .
Фактически, Фобос в настоящее время находится на пути к столкновению с Марсом, где он становится ближе на шесть футов каждый год. В следующие 50-100 миллионов лет Фобос подойдет так близко к Марсу, что либо разобьется на части , либо врежется в красную планету.
Деймос, с другой стороны, вращается намного дальше и медленно покидает из-под гравитационного притяжения Марса.
Обе луны в основном состоят из из того же материала, что и , и имеют низкое альбедо , поэтому их трудно обнаружить.
Наилучшие виды можно получить, когда Марс достигает оппозиции , где он является ближайшим к Земле.
Для этих видов требуется телескоп с апертурой минимум шесть дюймов .
Полученные изображения определенно стоят потраченного времени и усилий.
Автор Шармила Кунтунер
Луны Марса
Мы могли бы отметить, что очень низкий эксцентриситет орбиты означает
что обе луны имеют почти круговые орбиты. Они также вращаются вокруг
очень близко к экваториальной плоскости Марса (напротив,
Луна Земли имеет наклон от 18 до 29 градусов.
градусов).
В приведенной выше таблице средняя высота – это среднее расстояние
Луны над поверхностью Марса. Звездный период это
время, за которое Луна совершает оборот
360 градусов в пространстве (чтобы вернуться в ту же точку с
уважение к звездам). Это не время между двумя
последовательные восходы луны (см. раздел 8).
Интересно изучить таблицу, показывающую период
(сидерический) марсианского орбитального спутника с радиусом орбиты:
| Height | Velocity | Period |
|---|---|---|
| (km) | (km/s) | (mins) | 450 | 3. 3 | 120.4 [Mars Global Surveyor orbit] | 1000 | 3,13 | 147,2 | 3000 | 2,59 | 258,3 | 6000 | 2,14 | 460,0 [Орбита Фобоса] | 9000 | 1,86 | 697,2 | 12000 | 1,67 | 965,0 | 15000 | 1,53 | 1260,5 | 17000 | 1,45 | 1471,6 [период ареосинхронной орбиты = 1477,4 мин] | 20000 | 1,36 | 1807.9 [Орбита Деймоса] |
Ареосинхронная орбита — марсианский аналог геосинхронной.
орбита. Это орбита, на которой должен находиться космический корабль.
остаются неподвижными над заданной точкой на марсианском экваторе.
Поскольку эта орбита близка к орбите спутника Деймоса,
у спутниковых диспетчеров может быть более сложная работа, чем у их
наземные коллеги по станции поддержания связи и
другие спутники на этой орбите (из-за гравитационного
возмущения от Деймоса).
К счастью, небольшая массалуна сведет к минимуму такие эффекты.
Обе луны имеют периоды вращения, которые привязаны к их
орбитальное движение. Это означает, что они постоянно представляют одно и то же
лицом к Марсу (как наша Луна к Земле). Длинная ось
каждой луны указывает на Марс. Это из-за гравитации
стабилизация градиента (такое же явление иногда используется
для стабилизации низкоорбитальных спутников — с помощью длинного
стрела с «градиентом гравитации»).
И, наконец, теперь известно, что орбита Фобоса медленно
распадается — приближается к Марсу — и его ожидаемая продолжительность жизни составляет
около 50 миллионов лет. Атмосферное сопротивление должно
сделать последнюю часть своего схода с орбиты довольно быстрой.
7 СВОЙСТВ
Не так много известно о свойствах этих двух
маленькие луны. В течение нескольких десятилетий орбитальные аппараты «Викинг» обеспечивали
лучшие изображения марсианских лун. Однако недавние миссии, такие как
американский Mars Global Surveyor и европейский Mars Express
добавили изображения и данные к нашим знаниям.
| Фобос глазами Европейского космического агентства Миссия Марс Экспресс. Кратеры покрывают поверхность Луна, некоторые из которых имеют значительный диаметр доли размера Луны. Самый большой кратер находится по имени Стикни. Изображение ESA |
Поверхности Фобоса и Деймоса очень темные. Это
видно, исследуя альбедо нескольких планет и лун в
Солнечная система.
|
|
115Это (визуальное геометрическое) альбедо является мерой поверхности.
отражательная способность объекта. Значение 0 будет означать полное
черная поверхность, а значение 1 будет означать, что все
свет, падающий на объект, отражается обратно.
Из всех планет Венера имеет самое высокое альбедо из-за
облачный покров. Фобос и Деймос, с другой стороны,
самые темные тела (за исключением некоторых астероидов) в
Солнечная система. Неудивительно, что их было так трудно найти!
Низкое альбедо, вероятно, связано как с составом, так и с
считал, что обе луны похожи на углеродистый хондрит
метеориты — и измельчение этого материала
бесчисленные падения метеороидов на поверхность.
Реголит (поверхность
покрывающая порода) может состоять из значительной глубины мелких углеродоподобных
материал.
В таблице ниже приведены расчетные массы и средняя поверхность
тяжести.
| Параметр 93) | 1900 | 2100 |
|---|---|---|
| Средний радиус (км) | 11 | 6 |
| Поверхности (м/с/с/с/с/с) | ||
| (м/с/с/с/с/с) | ||
| . | ||
| Скорость убегания (км/ч) | 40 | 25 |
Таким образом, мы можем видеть, что гравитация на поверхности меньше 1/1000.
что на Земле. Скорость убегания, особенно на Деймосе
будет достаточно низким для спортивного человека, и
даже обычная деятельность может подтолкнуть вас в космос, и вы
Давно бы вернуться обратно на Луну!
8 ВИД С МАРСА
Это не звездный период спутника, а его синодический
период, что важно при наблюдении с планеты
поверхность.
Это время между двумя последовательными появлениями
луны в одном и том же месте на небе (например, между
последовательные восходы или заходы луны). Для Фобоса это время
11,1 часов. Таким образом, вы увидите два восхода и два заката луны.
в большинство марсианских дней (иногда можно увидеть три). Потому что
эта луна находится ниже ареосинхронной орбиты, она поднимется в
западе и установить на востоке.
Деймос движется по небу гораздо медленнее. Потому что это просто
выше ареосинхронной орбиты, он имеет период всего несколько часов
больше, чем период вращения Марса. Он поднимется в
восток, медленно двигайтесь по небу и устанавливайте на западе
чуть более 2,5 дней позже. Он снова поднимется через 5,5 дней,
его синодический период.
Несмотря на то, что спутники Марса намного ближе к своей основной
(т.е. Марс) чем наша Луна к Земле, их малый размер
по-прежнему заставляет их казаться меньше в марсианском небе, чем
Луна на нашем небе. Находясь над головой, Фобос образует угол
11 минут дуги, что составляет всего около одной трети Луны
как видно с Земли.
Другое отличие состоит в том, что этот угол
меняется по мере движения Фобоса по небу. При подъеме или
закат, эта луна проходит всего 8 минут дуги до
наблюдатель на экваторе. Это на 30% меньше размера
это видно в зените. Интересно предположить, что
из-за психологической иллюзии увеличенного размера вблизи
горизонты (где глаз имеет ориентир для сравнения),
уменьшение физического размера может остаться незамеченным.
| На этом снимке, сделанном Марсоходом Mars Exploration Rover «Дух» с поверхности Марса, Фобоса и Деймоса видны в ночном небе близко друг к другу, иллюстрируя их относительная яркость. Изображение NASA/JPL |
Деймос, который не только меньше физически, но и дальше
прочь, будет казаться чуть больше, чем яркая звезда с
угловой диаметр 2 минуты дуги, когда над головой на
экватор. Это всего в два раза больше угла, стягиваемого Венерой в
максимальное сближение с Землей.
Разница в размерах, как
Движение Деймоса по небу будет меньше, чем за
Фобос.
Неправильная форма Фобоса будет ясно видна из
Марс, а Деймос может быть едва заметен. То есть,
Фобос явно будет некруглым, а Деймос вряд ли будет
воспринимается как диск без видимой структуры.
Тот факт, что обе луны имеют очень низкие наклонения орбит
означает, что они не будут видны из более высоких широт.
Фобос не будет виден на широтах выше примерно 70
градусов, ни Деймос выше примерно 83 градусов.
Малый наклон лунных орбит также означает, что они
часто будет проходить в тени Марса. Такие лунные затмения
произойдет около 1400 раз для Фобоса и 130 раз для
Деймос каждый марсианский год (около 687 земных суток). Есть
также такое же количество солнечных транзитов каждый год. Ни один
луна сужается под достаточно большим углом, чтобы затмить солнце, даже
хотя Солнце отклоняется от Марса под меньшим углом, чем на самом деле
с Земли. Солнце выглядит примерно на две трети размера
это происходит с Земли (21 угловая минута).
Фобос появляется около
половина этого размера, а Деймос — около одной десятой.
| Два изображения затмения, сделанные марсоходом Mars Exploration Rover «Дух» с поверхности Марса, покажите размер двух лун относительно Солнца. Изображение NASA/JPL |
9 ЗАГАДКА?
В 1726 году британский писатель Джонатон Свифт написал сатирическую
Книга под названием «Путешествия Гулливера». В этой работе Свифт написал
что жители Лапуты обнаружили два спутника
которые вращаются вокруг Марса. Не довольствуясь этим, Свифт даже
определили орбитальный радиус и периоды этих лун как
следует:
| Inner Moon | Outer Moon | |||
| (Swift) / | (Actual) | (Swift) / | (Actual) | |
| Radius (Mars Diameters) | 3 | 1,38 | 5 | 3,46 |
| Период оборота (часы) | 10 | 7,7 | 21,5 | 30,3 |
Многие люди были поражены очевидными знаниями Свифта.
этих марсианских спутников за 150 лет до их открытия
Асаф Холл. Особенно интересно, почему Swift
должен был поместить внутреннюю луну так близко к планете, с
такой необычайно быстрый период революции.
Однако, как ни удивительно это может показаться на первый взгляд,
детальный анализ показывает, что выбор Swift вполне оправдан.
в соответствии с имеющимися научными знаниями того времени.
В 1610 году, после открытия Галилеем четырех лун вокруг
Юпитер, Кеплер предположил, что Марс будет иметь 2
луны. Он основывал это на наблюдениях, что, исходя из
от Солнца, у Венеры не было спутников, у Земли одна, у Марса две, у
«пропавшие» третья планета и четвертый Юпитер. Эта вера бы
были укреплены во времена Свифта, так как к тому времени пять лун
были обнаружены вокруг Сатурна.
Если мы посмотрим на радиусы орбит спутников Юпитера, мы
может понять, почему Свифт выбрал орбиты, которые он сделал для марсианского
луны.
* Радиусы орбит спутников Юпитера в диаметрах Юпитера *
| Moon 1 (Io) | 2. 9 (rounds to Swift’s value of 3) |
| Moon 2 (Europa) | 4.7 (rounds to Swift’s value of 5) |
| Moon 3 (Ganymede) | 7.4 (Н/Д) |
| Луна 4 (Каллисто) | 13,1 (Н/Д) |
| После того, как дан радиус орбиты, кеплеровский или ньютоновский законы могут быть призваны для расчета периода. Два количества для этого расчета необходимы — диаметр Марса и его масса (или, альтернативно, постоянная Кеплера для Марса). Первый количество было известно (хотя считалось, что оно равно 7700 км). Похоже, что Свифт принял массу Земли, так как это дает цифры, которые он привел. Итак, мы видим, что, возможно, «тайна» не такой уж и загадочный в конце концов. Некоторые люди заявили, что Swift не мог выполнить требуемое расчеты. Это может быть так. Но у него, несомненно, были друзья кто мог! |
MMX — Исследование марсианских лун
Миссия для путешествия на
Марс и исследования двух лун красной планеты;
Фобос и Деймос.
Космический корабль исследует оба спутника и соберет образец
с Фобоса.
обратно на Землю.
Что такое MMX?
Миссия Martian Moons eXploration (MMX) — это проект по исследованию двух лун Марса с
запланированный запуск в середине 2020-х годов. Примерно через год после ухода с Земли космический корабль
прибывают в марсианское пространство и выходят на орбиту вокруг Марса.
Затем он переместится на квазиспутниковую орбиту (QSO) вокруг марсианского спутника Фобоса, чтобы собрать
научные данные и собрать образец с поверхности Луны.
После наблюдения и сбора образцов космический корабль вернется на Землю с материалом.
собрал с Фобоса.
Текущее расписание включает дату запуска в 2024 японского финансового года, после чего выход на орбиту Марса состоится в 2025 японском финансовом году.
и космический корабль вернется на Землю в JFY 2029..
Исследование марсианских лун поможет улучшить технологии для будущей планеты и спутника
исследование. Например, развитие технологий, необходимых для совершения поездок между
Земля и Марс, передовые методы отбора проб, которые будут использоваться на поверхности марсианской луны.
и в оптимальной технологии связи с использованием наземных станций Deep Space Network.
Основной научной целью миссии является выяснение происхождения двух марсианских спутников и
процесс эволюции марсианской сферы (Марс, Фобос и Деймос). Создание этой системы является
один из ключей к разгадке тайн образования планет в Солнечной системе.
Цель
Цели миссии MMX:
- Исследовать, являются ли марсианские спутники захваченными астероидами или осколками, которые слились
после гигантского столкновения с Марсом, а также получить новые знания о процессе формирования Марса и
земные планеты. - Прояснить механизмы, контролирующие эволюцию поверхности марсианских спутников и Марса, и
получить новое представление об истории марсианской сферы, в том числе об истории марсианских спутников.
«Понимание происхождения и эволюции планет, ведущих к зарождению жизни» является одним из
сегодняшние ключевые научные задачи. Поскольку считается, что Марс когда-то имел поверхностную среду, подобную
Земля с потенциалом для жизни, планета является одной из важнейших целей исследования.
Ожидается, что марсианские спутники накопили осадок, который был выброшен с Марса в течение
миллиарды лет. Таким образом, наблюдение за лунами даст информацию об эволюции
Марсианская поверхность. Более того, если спутники образовались при столкновении Марса с гигантским
астероидов, лунный материал покажет первоначальные условия на Марсе в это раннее время,
предлагая понимание формирования планеты и ее молодого окружения.
Альтернативно, если луны
являются захваченными астероидами, их состав поможет прояснить процесс переноса летучих
компоненты (такие как вода), необходимые для обитаемости.
Другими словами, изучение марсианских спутников важно не только для понимания лун
самих себя, но и для будущей планетарной науки.
Зонд
Для достижения цели миссии MMX космический корабль должен соответствовать различным требованиям.
После отделения от ракеты-носителя космический аппарат должен удовлетворять:
- Важные требования для поддержания работоспособности космического аппарата, такие как электроэнергия, тепловая,
и связи с Землей. - Требования к научным приборам, такие как высота над уровнем моря и время проведения научных
наблюдения.
Ведутся углубленные исследования по созданию космического корабля, соответствующего этим требованиям.
Наука
Помимо сбора образцов, MMX также будет проводить дистанционное зондирование Марса и его спутников с помощью
комплект наблюдательных приборов.
До сих пор не ясно, как образовались две малые марсианские луны и какие у них процессы.
подвергся
Поверхность Фобоса, видимая в видимом и ближнем инфракрасном свете, неоднородна.
возможность использования различных составляющих материалов.
Обсуждения ведутся как с японскими, так и с международными учеными, чтобы определить, где
образцы должны быть собраны.
Данные наблюдений, полученные с помощью приборов дистанционного зондирования на борту MMX, будут использоваться для определения
места отбора проб.
WorkingTeam
В проекте MMX команда космических аппаратов и научная команда объединяются в рабочие группы.