Спутники Марса

© Владимир Каланов,
сайт "Знания-сила".

Фобос (слева) и Деймос (справа) - два известных спутника Марса

Как уже сказано, Марс имеет два естественных спутника под названиями Фобос и Деймос. Основные характеристики спутников приведены в таблице:

Спутник	Характеристики	Количественные показатели
Фобос	Время открытия	12.08.1877 г.
	Размеры	27х21х19 км
	Период обращения	7 ч. 39 мин
	Расстояние до Марса	9400 км
	Средняя плотность	2 г/см³
Деймос	Время открытия	10.08.1877 г.
	Размеры	15х12х11 км
	Период обращения	30 ч. 17 мин
	Расстояние до Марса	23400 км
	Средняя плотность	1,7 г/см³

Небольшие по размерам спутники Марса представляют собой небесные тела неправильной формы, очень похожие на астероиды. Наибольший размер Фобоса - 27 км, а Деймоса - 15 км. орбиты обоих спутников наклонены́ приблизительно на 2° к плоскости марсианского экватора. Фобос удалён от Марса в среднем на 9400 км и имеет очень короткий период обращения - 7 ч. 39 мин., т.е. в течение марсианских суток он трижды облетает планету. Деймос удалён от Марса на 23400 км, и ему требуется на облёт Марса 30 ч. 17 мин., т.е. больше, чем длятся марсианские сутки. Подобно Луне, повёрнутой к Земле одной стороной, оба спутника Марса повёрнуты к нему всегда одной и той же стороной. На каменистой поверхности спутников видны многочисленные кратеры. Наибольший из них, диаметром около 10 км, находится на Фобосе. Происхождение такого огромного кратера астрономы связывают с вероятным столкновением Фобоса с каким-то крупным небесным телом. На Деймосе кратеров диаметром более 2,3 км не обнаружено. Исходя из плотности кратеров их возраст определяется в 3 млрд. лет.

Изображения Деймоса (слева) и Фобоса (справа). На Фобосе виден огромный кратер Стикней.

Гипотезы происхождения спутников Марса

О происхождении спутников Марса существуют две гипотезы. Первая заключается в том, что оба спутника, в прошлом астероиды, были захвачены гравитационным полем Марса и вот уже несколько миллиардов лет являются его спутниками. По второй гипотезе, спутники Марса когда-то были частью его массы, отколовшейся в результате столкновения с каким-то крупным небесным телом. Эта гипотеза представляется более логичной потому, что орбиты спутников невысокие, по форме приближающиеся к правильной окружности, а их плоскости почти полностью совпадают с плоскостью орбиты Марса (наклон всего 2°).

Американский астроном Б. Шарплесс в 1945 году обнаружил в движении Фобоса так называемое вековое ускорение. Это означает, что Фобос движется по пологой спирали, постепенно приближаясь к поверхности Марса. Примерно так же, по спиральным орбитам, движутся искусственные спутники Земли. В верхних слоях земной атмосферы спутник тормозится и снижается, а приближение к Земле ускоряет движение спутника. Атмосфера Марса настолько разряжена́, что на высоте орбиты Фобоса её воздействие на спутник практически отсутствует. Тем не менее, вековое ускорение существует.

Известный советский астрофизик И.С. Шкловский в 1959 году решил рассчитать, при каких условиях торможение в верхних слоях атмосферы Марса может привести к движению спутника по пологой спирали. Расчетная высота была принята за 6000 км. результат получился сенсационный: полёт Фобоса по пологой спирали возможен в том случае, если он … полый, т.е. пустой внутри, подобно искусственным спутникам Земли. Получается, что Фобос - тоже искусственное небесное тело, изготовленное какими-то разумными существами?!

Но сенсации не получилось, потому что с помощью фотоснимков, переданных на Землю автоматической межпланетной станцией «Маринер-8» было установлено окончательно, что Фобос и Деймос представляют собой сплошные каменные глыбы неправильной формы. Вскоре советский учёный Н.Н. Парийский нашёл объяснение веково́го ускорения. По предположению этого учёного, из-за близости Фобоса к Марсу на поверхности планеты возникают приливны́е волны грунта примерно так же, как это происходит на Земле от . Притяжение Луны приводит к тому, что земная кора дважды в сутки поднимается и опускается почти на полметра вслед за движением Луны. Хотя масса Фобоса невелека́, но он настолько близок к поверхности Марса, что создаёт приливны́е волны (их называют приливны́ми горбами) значительно меньше тех, что возникают на Земле от движения Луны, но всё же достаточны, чтобы оказывать влияние на движение Фобоса. Приливна́я волна на Земле из-за трения и напряжения в земной коре не поспевает за Луной и отстаёт от её движения примерно на четверть окружности Земли. Нечто подобное происходит и на Марсе. Притяжением приливны́х горбов и тормозится Фобос. У Деймоса векового ускорения не замечено. Насколько чувствительно торможение Фобоса приливны́ми горбами? По расчетам, если такое движение будет сохраняться, то Фобос может упасть на поверхность Марса через … 15 миллионов лет. Насколько такие тревожные прогнозы верны́, покажут будущие исследования и расчеты. Запуски советских автоматических станций «Фобос-1» и «Фобос-2» , осуществлённые в 1988-1989 годах для изучения движения спутников Марса, окончились неудачей.

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

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.

События

Марсоход НАСА "Кьюриосити" впервые заснял движение двух марсианских спутников – Фобоса и Деймоса , сделав серию последовательных фотоснимков с поверхности Красной планеты.

Впервые такое явление, как затмение одной из "лун" другой, было зафиксировано с помощью фотографического телеобъектива аппарата , причем изображение получилось настолько четким, что можно разобрать даже кратеры спутников.

За 30-секундный промежуток роботом было сделано 41 фото , когда более крупный из спутников – Фобос – прошел перед Деймосом, полностью заслонив его. Это явление наблюдалось 1 августа . Исследователи из Лаборатории реактивных двигателей НАСА соединили все снимки в нужной последовательности, чтобы получить видео.

Это видео позволит ученым больше узнать о спутниках нашего соседа Марса, в том числе получить более подробную информацию об их орбитах . В итоге можно будет больше узнать о влиянии Фобоса на твердую поверхность планеты. Также ученые планируют разобраться, как именно и насколько систематически меняется орбита другого спутника – Деймоса.

Два спутника Марса оказались в районе видимости камеры марсохода вскоре после того, как он был включен для передачи данных. Таким образом наблюдения позволили затратить минимальное количество энергии марсохода .

Марсианская научная лаборатория НАСА использует марсоход "Кьюриосити" и его 10 научных инструментов для исследования истории Красной планеты в районе кратера Гале, где условия наиболее благоприятны для подобного проекта, по мнению ученых. Как известно, "Кюриосити" находится на поверхности Марса уже целый год.

Спутники Марса

У Марса имеются всего 2 спутника : Фобос (в переводе с греческого "страх" ) и Деймос ("ужас" ). Они вращаются вокруг Красной планеты, подобно Луне, вокруг Земли, поэтому повернуты к поверхности только одной стороной .

Деймос

Внешне эти спутники очень похожи на астероиды , они не имеют круглую форму, как Луна, но так же, как и наш спутник, покрыты множеством кратеров. Есть версия, что эти спутники когда-то были захвачены гравитацией Марса, когда пролетали мимо.

Фобос

Наличие у Марса двух спутников предсказывал еще Иоганн Кеплер в начале 17-го века, однако тогда ученый руководствовался странной логикой: чем дальше планета от Солнца, тем больше у нее спутников.

О спутниках Марса писал также Свифт в своем знаменитом романе "Путешествия Гулливера" в середине 18-го века, описывая их размеры и орбиты, не подозревая, что реальная картина ненамного отличается от фантазии .

Орбита Фобоса постепенно становится все ближе к поверхности Марса, а орбита Деймоса – наоборот, отдаляется от планеты . Есть большая вероятность, что когда-то Фобос упадет на Марс.

Диаметр Фобоса составляет менее 1 процента от диаметра земного спутника – Луны, а его орбита намного ближе к поверхности Марса, чем орбита Луны к поверхности Земли.

Диаметр самого крупного спутника Марса Фобоса всего 22 километра , а его расстояние от поверхности планеты всего 6 тысяч километров .

Если посмотреть на Фобос, находясь на поверхности Марса, его размер будет примерно в два раза меньше размера полной Луны, которую мы видим с Земли.

Земной спутник Луну нельзя сравнить с марсианскими спутниками. Диаметр Луны равен 3476,4 километров , когда как среднее расстояние между двумя объектами - 384,5 тысячи километров .

Несколько лет назад американская автоматическая межпланетная станция обнаружила на Фобосе этот странный вертикально торчащий объект, и до сих пор неизвестно, что он из себя представляет.

«Когда люди узнают об этом, они зададутся вопросом: кто его там оставил?» Эти слова произнес в 2009 г. Базз Олдрин, второй в истории астронавт, ступивший на поверхность Луны. Олдрин имел в виду странный предмет правильной формы, так называемый монолит, обнаруженный на поверхности марсианского спутника Фобоса.

И он был прав: загадочный монолит с тех пор не дает покоя многим. Появилось немало теорий, связывающих этот объект с инопланетной активностью; его именем даже назван музыкальный альбом, выпущенный в этом году Лесом Клейпулом и Шоном Ленноном.

Так с чем же мы имеем дело?

Фобос — один из двух спутников Марса

Монолит, как полагают ученые, представляет собой крупную каменную глыбу, достигающую, по некоторым оценкам, 90 м в высоту. Он находится в центре пустынной равнины, что делает его особенно заметным.

Но монолит на Фобосе — не уникальный объект. На поверхности Марса тоже имеется нечто подобное.

Монолит на Марсе

Научное сообщество не рассматривает подобные явления как доказательства существования развитой внеземной цивилизации. Марсианский монолит, по мнению ученых, почти наверняка — каменный обломок относительно правильной формы, скатившийся вниз с расположенной неподалеку горы.

Причиной возникновения других необычных объектов на Марсе, таких как «парящая ложка» или «египетская пирамида», мог стать естественный процесс эрозии.

Марсианская «ложка»

А знаменитое «лицо» на марсианской поверхности перестанет казаться жутким, если внимательно к нему приглядеться или рассмотреть его под другим углом.

Но монолит на Фобосе так досконально пока не изучался.

Возможно, это просто осколок породы, образовавшийся в результате удара метеорита — свидетельства периодической астероидной активности на Фобосе имеются.

Еще одно возможное объяснение гласит, что подобные обломки попадают на Фобос с поверхности Марса, который время от времени бомбардируют астероиды. Некоторые расчеты указывают на то, что из каждого миллиона обломков породы, усеивающих поверхность Фобоса, около 250, а то и больше, имеют марсианское происхождение.

Впрочем, не исключено, что монолит на Фобосе не имеет отношения к астероидам. Он может оказаться частью твердой породы самого спутника, проглядывающей сквозь слой каменных обломков. Эту версию несколько лет назад изложили планетологи, обсуждавшие возможность отправки экспедиции к Фобосу.

Если гипотеза подтвердится, возможно, монолит даст ученым ответ на вопрос о происхождении марсианского спутника.

В этом случае ценность монолита существенно возрастет. По словам ряда ученых, Фобос — самое таинственное небесное тело в Солнечной системе.

Фобос — один из двух небольших спутников, обращающихся вокруг Марса. Другой носит имя Деймос. Ученым не до конца понятно, как сформировались эти два объекта. Оба спутника отличаются небольшими размерами и неправильной формой; они внешне похожи на астероиды, которые когда-то в далеком прошлом оказались захваченными гравитационным полем Марса. Однако особенности их орбит эту гипотезу опровергают.

Согласно другому объяснению, оба спутника образовались миллиарды лет назад из того же материала, что и сам Марс. Но точные астрономические измерения показывают, что плотность Фобоса значительно ниже, чем у типичной марсианской породы.

Остается третья версия: давным-давно Марс пережил разрушительное столкновение с крупной протопланетой, в результате чего и образовались два его спутника.

Похожая гипотеза объясняет происхождение Луны. Но Фобос и Деймос значительно меньше Луны. В результате столкновения у Марса должен был появиться гораздо более крупный спутник.

Новые варианты ответа содержатся в двух научных работах, опубликованных в 2016 г. Оба исследования поддерживают версию о столкновении. В одной из работ содержатся дополнительные выкладки, указывающие на неастероидное происхождение Фобоса и Деймоса, а вторая в подробностях объясняет, почему у Марса сейчас всего два небольших спутника.

Согласно этой версии, в результате столкновения у Марса действительно появился крупный спутник. Благодаря его гравитационному взаимодействию с Марсом из оставшегося космического мусора сформировалось нескольких спутников поменьше, включая Фобос и Деймос. Постепенно высота орбит крупного спутника и всех остальных — кроме Фобоса и Деймоса — сокращалась, пока они не разрушились и не упали на марсианскую поверхность в виде обломков. Таким образом, у Марса остались лишь две нынешние луны.

Эту гипотезу могла бы подтвердить или опровергнуть предлагаемая экспедиция к Фобосу, целью которой должен стать анализ состава этого небесного тела. В 2015 г. американское аэрокосмическое агентство НАСА выдвинуло предположение, что Фобос постепенно разрушается, свидетельством чему могут быть борозды на его поверхности.

Впрочем, времени для полета на Фобос предостаточно: по мнению ученых, в ближайшие 30-50 миллионов лет разрушение ему не грозит.