Фобос и деймос - естественные спутники марса. Спутники Марса: история открытия, исследования, характеристика и фото

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

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

Фобос и Деймос - два спутника Красной планеты, которые были открыты Асафом Холлом в 1877 г. Это совсем крошечные спутники. Диаметр Фобоса составляет 22 км., а Деймоса и того меньше - около 13 км. Оба спутника всегда повернуты к Марсу одной стороной, поскольку вращаются вокрус своей оси с тем же периодом, что и вокруг Марса .

Деймос и Фобос очень похожи друг на друга. Это безжизненные куски камня, скорее всего бывшие . Пролетая около Марса они были захвачены гравитационным полем планеты и остались с ней навсегда. Но у обоих спутников слишком правильные орбиты, поэтому некоторые ученые не уверены в правильности теории астероидного происхождения Фобоса и Деймоса. Они склонны предполагать, что вначале у Марса был лишь один спутник, который раскололся от удара метеорита на два (а возможно и больше) куска.

Спутник Фобос

Фобос назван в честь древнегреческого бога страха Фобоса - сына бога войны Ареса и богини любви Афродиты. Он очень быстро вращается вокруг Марса - втрое быстрее, чем сама планета вращается вокруг своей оси. За марсианские сутки Фобос трижды облетает .

Как уже было сказано, спутник всегда обращен к планете одной стороной. Силы притяжения оказывают на Фобос большое воздействие, постепенно замедляя скорость его движения. Ученые полагают, что через 7,6 млн. лет (по другим данным через 11 млн. лет) спутник разрушится под гравитационным воздействием Марса.

Вся поверхность Фобоса рассечена кратерами и глубокими бороздами. Эти борозды появляются из-за того, что сила притяжения с Марса срывает со спутника крупные камни, которые «разрезают» поверхность Фобоса и падают с него.

Вообще говоря, спутник еще не разорвало в клочья только из-за его высокой прочности, а так же из-за того, что его орбита находится внутри предела Роша. Предел Роша - радиус орбиты спутника, вращаясь на которой приливные силы планеты равны силам самогравитации спутника.

Спутник Деймос

Свое название спутник получил в честь древнегреческого бога ужаса Деймоса, одного из последователей бога войны Ареса. Его орбита находится дальше орбиты Фобоса, поэтому он вращается вокруг Марса дольше. Полный оборот вокруг планеты онсовершает за 5,3 марсианских суток (на Марсе сутки длятся 24,5 земных часа) - 130 часов. Как и земная Деймос появляется на востоке (если наблюдать за ним с поверхности Марса), и заходит на западе. И тоже всегда обращен к планете одной и той же стороной.

В 20 в. считалось, что Деймос - самый маленький спутник во всей Солнечной системе. Его размеры и правда невелики: 15х12х10 км. Он более гладкий, чем Фобос. Кратеры на его поверхности покрыты большим слоем пыли. Ученые предполагают, что после столкновения с метеоритом, от спутника откалывалось большое количество вещества, которое долгое время оставалось в космическом пространстве. И каждый раз проходя сквозь это «облако» пыли Деймос собирал ее на своей поверхности. Пыль, оседая на спутнике, скрывала кратеры. Поэтому мы видим почти гладкий шар, но это, конечно, не так. Только два объекта на Деймосе имеют собственные имена - это большие кратеры Вольтер и Свифт. Названы так в честь знаменитых писателей, которые предсказали наличие у Марса спутников задолго до их официального открытия в 1877 г.

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

Спутники Марса были открыты в 1877г. во время великого противостояния американским астрономом Асафом Холлом. Их назвали Фобос (в переводе с греческого Страх) и Деймос (Ужас), поскольку в античных мифах бог войны всегда сопровождался своими детьми страхом и ужасом.Спутники очень маленькие по размерам и имеют неправильную форму. Фобос (в переводе с греческого Страх) и Деймос (Ужас) - два маленьких спутника Марса были открыты американским астрономом Холлом во время великого противостояния 1877г. Размеры Фобоса 28х20х18 км, а Деймоса 16х12х10 км. КА "Маринер 7" случайно сфотографировал Фобос на фоне Марса в 1969г., а КА "Маринер 9" передал множество снимков обоих спутников, на которых видно, что поверхности спутников неровные, обильно покрытые кратерами. Несколько близких подлетов к спутникам совершили КА "Викинг" и "Фобос 2". На самых лучших фотографиях Фобоса видны детали рельефа размером в 5 метров.

Орбиты спутников - круговые: Фобос обращается вокруг Марса на расстоянии от центра планеты 9400 км с периодом 7 час. 39 мин. Деймос находится на расстоянии 23500 км, а период его обращения составляет 30 час. 18 мин. Период вращения вокруг оси каждого из спутников совпадает с периодом обращения вокруг Марса. Большие оси спутников всегда направлены к центру планеты. Фобос восходит на западе и заходит на востоке по 3 раза за марсианские сутки. Средняя плотность Фобоса - менее 2 г/см 3 , а ускорение свободного падения составляет 0,5 см/с 2 . Человек весил бы на Фобосе несколько десятков грамм, поэтому с Фобоса, подпрыгнув, легко улететь в космос. Самый крупный кратер на Фобосе имеет диаметр 8 км, сопоставимый с наименьшим поперечником спутника. На Деймосе наибольшая впадина имеет диаметр 2 км.

Небольшими кратерами поверхности спутников усеяны примерно также как и Луна. При общем сходстве, обилии мелко раздробленного материала, покрывающего поверхности спутников Фобос выглядит более "ободранным", а Деймос имеет более сглаженную, засыпанную пылью поверхность. На Фобосе обнаружены загадочные борозды, пересекающие почти весь спутник. Борозды имеют ширину 100-200 м и тянутся на десятки километров. Глубина их от 20 до 90 метров. Есть несколько гипотез, объясняющих происхождение этих борозд, но пока нет достаточно убедительного объяснения, как впрочем, и объяснения происхождения самих спутников. Скорее всего это захваченные астероиды.

В 1945 г. американский астроном Б. Шарплесс обнаружил вековое ускорение в движении Фобоса по орбите. Это означало, что Фобос, строго говоря, движется по очень пологой спирали, постепенно приближаясь к поверхности Марса. Если так будет продолжаться и дальше, то через 15 млн. лет-срок с космогонической точки зрения весьма небольшой (1/300 возраста Марса)-Фобос упадет на Марс.

Однако только через 14 лет на это обратили внимание. К тому времени появились небесные тела, двигавшиеся точно таким же образом. Это были искусственные спутники Земли. Торможение в земной атмосфере заставляло их снижаться, а приближение к центру Земли вызывало ускорение их движения. В 1959 г. советский астрофизик И. С. Шкловский подсчитал, что воздействие атмосферного трения на Фобос может вызвать наблюдаемый эффект только в том случае, если Фобос полый. Вторая гипотеза, объясняющая ускорение Фобоса приливным взаимодействием была выдвинута геофизиком Н.Н. Парийским.

Наличие векового ускорения Фобоса не раз оспаривалось из-за низкой точности первых наблюдений, и окончательный ответ на этот вопрос даст только время. Однако интересно, что у Деймоса никакого векового ускорения обнаружено не было.