Известно что спутники марса фобос и деймос. Как неизвестный спутник марса образовал нынешние фобос и деймос. Предсказание спутников Марса

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

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.

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 10 20 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,

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).

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.

Марс, красный сосед Земли, часто оказывается в центре внимания астрономов. Близкое расположение делает его достижимой целью космических полетов и исследований. На сегодня это одна из самых изученных планет Солнечной системы.

Долгое время скрытыми от глаз оставались спутники Красной планеты. По рассказам, астроном Асаф Холл, тщетно пытавшийся их обнаружить, хотел все бросить, и продолжил работу только по настоянию жены. На следующую же ночь после возобновления поисков он открыл спутник Марса Деймос, а еще через несколько дней - и Фобос.

Предположения

Как известно, Красная планета названа в честь римского бога войны. Под стать ей Фобос и Деймос, спутники Марса, получили имена его сыновей. "Страх" и "ужас", что в переводе означают названия этих космических тел, не порождали соответствующих эмоций у ученых. Скорее, они вызвали недоумение. Результаты измерений показывали слишком малый вес объектов при достаточно внушительных размерах. Бытовало даже мнение, что спутники полые внутри, а значит, имеют искусственное происхождение. Подобные предположения были опровергнуты после появления первых снимков Фобоса и Деймоса с космических аппаратов.

Самые маленькие

Оба спутника Марса оказались довольно небольшими космическими объектами. На изображениях хорошо видна слегка вытянутая эллипсоидная форма, характерная для них. Полученные данные позволили присвоить спутникам Красной планеты звание самых маленьких подобных объектов во всей Солнечной системе.

Фобос — спутник Марса, несколько превышающий по своим параметрам «собрата». Он же располагается ближе к планете. Оба объекта, подобно Луне, обращены к Марсу всегда одной и той же стороной. С Земли их чрезвычайно трудно рассмотреть — это возможно сделать только при помощи мощного телескопа. Причина такого положения вещей кроется в составе спутников: в нем доминирует углерод, смешанный со льдом. Деймос и Фобос отражают очень небольшой процент световых лучей и в результате выглядят, как очень тусклые объекты. Этот же состав, сильно отличающий спутники от Марса, позволяет предположить, что Фобос и Деймос когда-то были астероидами, захваченными со временем Красной планетой.

Ближайший спутник планеты Марс

Фобос, как уже было сказано, больший из пары «приближенных» Красной планеты. Расстояние, которое отделяет его от Марса, оценивается в 6 тысяч километров, что делает его самым близкорасположенным спутником из всех сегодня известных. Такое положение имеет определенные последствия: Фобос — спутник Марса, который примерно через 50 млн лет упадет на планету, либо будет разорван на куски и превратится в кольцо астероидов. В пользу этой версии судьбы космического тела свидетельствует постепенное снижение его к поверхности Марса. Расстояние между двумя объектами уменьшается на 1,8 м каждые сто лет.

Фобос облетает Марс за 7 часов и 39 минут. Скорость позволяет спутнику обгонять суточное вращение Красной планеты. В результате Фобос для наблюдателя, находящегося на Марсе, двигается, появляясь из-за горизонта на западе и заходя на востоке.

Последствия столкновения

Характерной особенностью обоих спутников является изрытая кратерами поверхность. На Фобосе находится самый большой из них, названный именем жены первооткрывателя спутников. Диаметр кратера Стикни — 10 км. Для сравнения: сам Фобос обладает размерами 26,8×22,4×18,4 км. Предположительно, кратер стал результатом сильного удара при падении на поверхность Фобоса некоего космического объекта или столкновения.

Рядом с кратером располагаются таинственные борозды или трещины. Они представляют собой систему параллельных углублений. Борозды простираются на 100-200 км при глубине в 10-20 км, расстояние между соседними достигает 30 км. Причина их возникновения до конца не ясна. Наиболее соответствующей всем полученным данным считается версия, что борозды образованы после падения на спутник Марса материала, взорвавшегося на Красной планете. Ученые, однако, не торопятся пока называть эту гипотезу единственно правильной: исследования продолжаются.

Второй сын бога войны

Деймос — спутник Марса, обладающий параметрами 15x12x11 км. Он расположен дальше Фобоса и совершает один оборот вокруг Красной планеты за 30 с небольшим часов. Деймос удален от центра Марса на 23 тысячи километров.

Впервые рассмотреть Деймос ученые смогли после получения фотографии, сделанной космическим аппаратом "Викинг-1" в 1977 году. Изображение, полученное его «последователем», названным "Викинг-2", показало, что меньший спутник Марса также не может похвастаться гладкой поверхностью. Правда, в отличие от Фобоса, его украшают не борозды, а массивные глыбы, размеры которых оценивают в пределах от 10 до 30 км.

Версии

Единого мнения о происхождении Деймоса и Фобоса сегодня нет. Большинство астрономов придерживаются озвученной выше точки зрения о том, что они когда-то были астероидами. Существующие данные об их составе говорят в пользу этой гипотезы: этим параметром спутники родственны астероидам, связанным с Юпитером. Предположительно, газовый гигант своей силой гравитации повлиял на орбиты двух космических тел таким образом, что они приблизились к Марсу и были им захвачены.

Часть ученых, однако, придерживается альтернативной точки зрения. Они говорят о противоречии существующей гипотезы законам физики и выдвигают свою теорию. Согласно ей, Фобос и Деймос никогда не относились к астероидам. Они были частями единственного спутника Марса, разорванного на куски под действием гравитации Красной планеты. Наиболее массивная и крупная часть была притянута ближе к поверхности и получила название Фобос, а менее внушительная и легкая стала обращаться по удаленной орбите и превратилась в Деймос. По мнению астрономов, придерживающихся этой версии, доказательства ее могут быть получены после более детального изучения состава грунта на двух лунах Марса.

Планы астрономов

Спутники — отличное место для наблюдения за Марсом. Астрономы планируют организовать на них нечто вроде базы, с которой при помощи роботов может быть составлена более подробная карта Марса. Со спутника проще получать практически любые сведения о планете. Конечно, наибольшие надежды в этом смысле возлагаются на Деймос, которому не грозит столь печальная судьба, как Фобосу.

Оба спутника, обращающиеся вокруг Красной планеты, далеко не все еще рассказали людям о себе, как и сам Марс. Однако относительно близкое расположение к Земле позволяет надеяться на скорейшее удовлетворение любопытства ученых. Впрочем, со всей уверенностью за это поручиться нельзя: космос способен на каждый найденный ответ предложить еще сотню вопросов.

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

В ближайшие 100 миллионов лет Фобос, вероятно, будет разрушен приливными силами Марса. Авторы и права: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA.

Марс и Земля имеют несколько общих черт. Как и Земля, Марс относится к планетам земной группы (т.е. эта планета состоит из силикатных пород и минералов). Он также имеет полярные ледяные шапки, наклонённую ось, а в прошлом вероятно обладал океанами наполненными жидкой водой. Кроме того, Марс и Земля являются единственными планетами земной группы у которых имеются естественные спутники.

На самом деле у Марса есть два спутника – это Фобос и Деймос (названы они в честь греческих богов ужаса и террора, соответственно). Деймос меньше Луны, а его орбита располагается на большем расстоянии от планеты. Этот спутник обладает характеристиками астероида, что может являться аргументом при определении места его происхождения.

Деймос был открыт в 1877 году американским астрономом Асафом Холлом (Asaph Hall), который целенаправленно искал марсианские луны, находясь в военно-морской обсерватории США (USNO). Название спутнику было дано Генри Маданом (Henry Madan) вскоре после открытия.

Поскольку Деймос не является круглым телом его средний радиус лежит в пределах между 6 и 6,38 км. (3,73-3,96 миль) или около 15×12,2×11 километров (9,32×7,58×6,835 миль), что делает его почти в два раза меньшим, чем Фобос. Из-за небольшой массы – около 1,4762*10 15 килограмм, поверхностная сила тяжести Деймоса слаба (ускорение свободного падения составляет всего 0,0039 м/с 2).

Орбита Деймоса близка к круговой, перигелий располагается в 23455,5 км., а апогей – в 23470,9 км., таким образом среднее расстояние составляет около 23463,2 км. При средней орбитальной скорости в 1,3513 км/с, на один оборот вокруг Марса, Деймос тратит 30 часов, 18 минут и 43,2 секунды.

И Деймос и Фобос состоят из силикатных пород богатых углеродом, что роднит их с астероидами из главного пояса. Хотя поверхность спутника покрыта кратерами, она значительно более гладкая, чем поверхность Фобоса.

Только две геологические особенности на Деймосе получили собственные имена: кратеры Вольтера и Свифта, названые так в честь знаменитых в 17-18-ом веках публицистов, которые размышляли о существовании двух марсианских лун, прежде чем они были обнаружены.

Исследователи считают, что спутник Марса Фобос может когда-нибудь превратиться в кольцо вокруг Красной Планеты. Авторы и права: Celestia.

Происхождение спутников Марса до сих пор остаётся неопределённым, однако среди исследователей существует ряд гипотез. Наиболее широко распространена теория, согласно которой спутники Красной Планеты являются объектами, выброшенными из пояса астероидов под действием силы тяжести Юпитера и захваченными Марсом.

Тем не менее, эта теория остаётся спорной, поскольку маловероятно, что Марс был бы в состоянии замедлить тела такого размера достаточно, чтобы они достигли своих нынешних орбит. Модифицированный вариант этой гипотезы заключается в том, что Фобос и Деймос когда-то являлись бинарным астероидом, который затем был захвачен Марсом.

Согласно другим популярным гипотезам спутники образовались на их нынешних орбитах в результате аккреционных процессов, или, возможно, в далёком прошлом Марс был окружён множеством крупных астероидов, которые были выброшены на его орбиту после столкновения с планетезималями. Со временем, большинство из них упали на поверхность.