Фобос

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

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

Описание

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 (356000 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, приближающуюся к трёхосному эллипсоиду. 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.

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, и спутник не разрывается только за счёт своей прочности. Такое расположение орбиты приводит к тому, что с Фобоса срываются камни, часто оставляющие заметные борозды на поверхности спутника.

Приливное воздействие Марса постепенно замедляет движение Фобоса и в будущем приведёт к его падению на Марс. В настоящее время Фобос приближается к Марсу на 9 см за столетие. Скорость снижения, однако зависит непростым образом от оставшегося расстояния. Согласно расчётам, падение произойдет через 43 миллиона лет.

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

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

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. Захват Марсом сразу двух астероидов представляется маловероятным, поэтому возникла гипотеза, 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, 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 космического 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. 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 аппарат сгорел в земной атмосфере через 2,5 месяца после старта. Запуск повторной миссии Фобос-Грунт 2 запланирован на 2018 год.

Открытие

Глобус Фобоса в Мемориальном музее космонавтики в Москве.

Фобос — внутренний спутник — был открыт в серии наблюдений американского астронома Асафа Холла ночью 17 августа. 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

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 АМС “Маринер-9” в 1971 году, за ним “Викинг-1” и “Викинг-2” в 1977 году, «Фобос-2» в 1989 году, “Mars Global Surveyor” в 1998 и 2003 годах, “Марс-экспресс” в 2004 году и “Mars Reconnaissance Orbiter” в 2007 и 2008 годах.

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

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.

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

9 ноября 2011 года, 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.

Предсказание 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 — 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.

Интересные факты

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.

По материалам Wikipedia