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:

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.

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.

На вопрос «Сколько естественных спутников у Марса » можно с уверенностью сказать, что у Марса 2 спутника, которые были открыты американским астрономом Асафом Холлом. Это произошло 12 августа 1877 года во время великого противостояния, хотя их наличие предположил Кеплер ещё в XVII веке.

Согласно греческой мифологии, у бога войны Марса было два сына: Фобос («Страх») и Деймос («Ужас»), которые всегда сопровождали его. Именно так и были названы естественные спутники красной планеты. Они имеют неправильную форму и очень малы по своим размерам, оба имеют круговые орбиты. Ученые считают, что Фобос и Деймос — это астероиды, которые были притянуты гравитацией Марса сотни миллионов лет назад. Познакомимся с этими «страшными и ужасными» планетами поближе.

Фобос.

Размеры спутника Фобос всего 9,6х10,7х13,5 км, он был впервые сфотографирован в 1969 году на фоне Марса. Период вращения вокруг Марса составляет 7 часов 39 минут на расстоянии 6 тысяч км. В течение марсианских суток восход и заход Фобоса можно наблюдать 3 раза, причем восходит он на западе, а не на востоке.

Что интересно, ускорение свободного падения на этом спутнике составляет 5 мм/с 2 , при этом усредненная плотность — менее двух гр/см 3. В результате мы, оказавшись на Фобосе, весили бы меньше 100 гр. и, подпрыгнув, легко могли бы улететь в космос.

Снимки этого спутника показали, что поверхность его очень неровная, на ней много кратеров, самый большой из которых диаметром целых 8 км, и это при небольших размерах Фобоса. Считается, что последний крупный кратер на Фобосе образовался более миллиона лет назад. Загадкой для астрономов являются борозды длиной по несколько десятков километров, шириной 100-200 м. и глубиной 20-90 м. До сих пор неизвестно их происхождение.

Деймос.

Второй спутник Марса — Деймос почти в 2 раза меньше Фобоса, его размеры 5,5х6,0х6,5 км. Он пролетает над Марсом на расстоянии 20 000 км, а период вращения составляет 30 часов и почти 18 минут. Деймос всегда повернут к основной планете одной стороной. Вообще «Ужас» — самый маленький из всех естественных спутников Солнечной системы. У Деймоса и у Фобоса большая ось направлена к центру Марса.

Деймос имеет неправильную форму по причине очень низкой гравитации. Он состоит в основном из горных пород, которые богаты углеродом, и из льда. Поверхность Деймоса, как и Фобоса, покрыта потемневшими минералами, похожими на земные углистые хондриты или базальты. На этом спутнике Марса нет атмосферы, также очень много кратеров, однако размер из значительно меньше по сравнению с Фобосом.

Деймос весь покрыт толстым слоем пыли, поэтому его поверхность из космоса выглядит намного более гладкой, чем у Фобоса. Да и при рассмотрении вблизи астрономы отметили, что Деймос подвергался меньшей бомбардировке метеоритами по сравнению с Фобосом. Последний крупный кратер образовался, по оценкам ученых, 100 миллионов лет назад.

Теперь вы точно знаете, сколько естественных спутников у Марса, и какие они, эти загадочные «Страх» и «Ужас».

Деймос и Фобос — небольшие по космическим меркам спутники нашего соседа, Марса. Несмотря на свои достаточно грозные названия, они выглядят скромно на фоне остальных небесных тел Солнечной системы. Тем не менее "Страх" и "Ужас", сопровождающее Марс в его вечном кружении по орбите, представляют большую ценность для исследователей и вызывают немалый интерес у астрофизиков.

Предсказание писателя

Немногие знают, что открытие впервые произошло не в обсерватории, а на страницах знаменитого произведения Джонатона Свифта «Приключения Гулливера». Главному герою в одной из глав ученые с летающего острова Лапута рассказали об обнаруженных ими двух телах, движущихся вокруг Марса. История о приключениях Гулливера появилась в начале восемнадцатого века. Научное же открытие Фобоса и Деймоса состоялось гораздо позже — в 1877 году. Совершил его А. Холл во время великого противостояния Красной планеты. Открытие достойно увековечения по многим причинам: оно стало возможным благодаря исключительно удачным погодным условиям и невероятному труду ученого, в арсенале которого были лишь достаточно несовершенные инструменты конца девятнадцатого века.

Крохи

Деймос и Фобос недоступны для изучения при помощи любительской аппаратуры из-за своих скромных размеров. Они во много раз меньше Луны. Спутник Деймос — самый крохотный подобный объект во всей Солнечной системе. Фобос несколько крупнее своего «собрата», однако также не может похвастаться внушительными размерами. С момента начала эры космонавтики оба объекта изучались при помощи нескольких аппаратов: "Викинг-1", "Маринер-9", "Фобос", "Марс-экспресс". В процессе исследований были получены изображения спутников, а также данные о характере их поверхности и составе.

Происхождение

На сегодняшний день до конца неясен вопрос о том, откуда у Марса появились спутники. Одна из вероятных версий гласит, что Деймос и Фобос — захваченные Красной планетой астероиды. Причем предполагают, что прилетели они из удаленных участков Солнечной системы или даже сформировались вне ее границ. Менее правдоподобной ученые называют гипотезу происхождения спутников из Главного Возможно, определенную роль в появлении у Марса подобной «свиты» сыграл гигант Юпитер, своим мощным гравитационным полем искажающий орбиты всех пролетающих рядом астероидов.

«Страх»

Фобос — ближайший к Как и Деймос, он обладает неправильной формой и движется по почти круговой орбите вокруг Марса. Фобос всегда повернут к планете одной стороной, в чем схож с Луной. Причина этого — совпадение периодов вращения тела вокруг Марса и вокруг своей оси.

Орбита Фобоса расположена очень близко к Красной планете. По данным ученых, спутник под действием Марса постепенно снижается (чуть меньше, чем на десять сантиметров в год). В отдаленном будущем ему грозит разрушение. Либо Фобос примерно через 11 миллионов лет упадет на Марс, либо чуть раньше, через 7 млн лет, будет разорван планеты и образует вокруг нее кольцо из обломков.

Поверхность

Фобос и Деймос — спутники, покрытые следами от встреч с метеоритами. Поверхность обоих испещрена кратерами разных размеров. Самый большой из них располагается на Фобосе. Поперечник кратера — 10 км, для сравнения размер самого спутника — 27 на 21 км. Удар, оставивший подобный след, запросто мог привести к полному разрушению этого космического тела.

Поверхность Фобоса имеет и еще одну особенность, отличающую его от «собрата». Это практически параллельные борозды шириной до нескольких сотен метров, занимающие обширную площадь. Их происхождение остается загадкой. По предположениям ученых, они могут быть также последствиями мощного удара либо являться следствием гравитационного воздействия Марса.

«Ужас»

Деймос имеет размеры 15 на 12 километров и кружит по более удаленной, чем Фобос, орбите: расстояние до планеты - примерно 23,5 тысячи километров. Один оборот вокруг Марса «Ужас» совершает за 30 часов и 18 минут, что немного превышает длительность суток на планете и более чем вчетверо медленнее движения Фобоса. Ему хватает на облет планеты 7 часов и 39 минут.

Деймос в противоположность своему «собрату» не собирается падать. Некоторые ученые предполагают, что вероятная участь «Ужаса» — преодолеть притяжение Марса и улететь в космос.

Строение

Долгое время оставалось непонятным, что скрывают Деймос и Фобос внутри. Ученые знали лишь о подозрительно малой плотности этих тел, рассчитанной в процессе наблюдений с Земли. В связи с этими данными возникали самые фантастические предположения о том, какие объекты сопровождают Марс. Фобос и Деймос в некоторых гипотезах значились как искусственные полые спутники, созданные в глубокой древности и, возможно, цивилизацией другой планеты.

После изучения данных, полученных обнаружилось, что «свита» Марса больше похожа на астероиды, то есть природные объекты. Была подсчитана плотность вещества на спутниках — примерно 2 г/см 3 . Аналогичный показатель встречается у некоторых метеоритов. Сегодня низкая плотность спутников Марса объясняется особенностями их строения: предположительно Фобос и Деймос состоят из смеси горной породы, богатой углеродом, со льдом. Кроме того, снимки космических аппаратов позволяют предположить, что поверхность ближайшего к Марсу объекта покрыта метровым слоем пыли, аналогичным реголиту Луны.

«Свита» Красной планеты еще хранит немало тайн, поэтому среди астрономов постоянно разрабатываются проекты полетов к ней. Большой интерес представляет и сам Марс. В некоторых проектах он рассматривается как кандидат на терраформирование или подходящее место для добычи некоторых ресурсов. Также в научных кругах довольно серьезно обсуждается на первый взгляд фантастическая перспектива размещения исследовательских баз сначала на Луне, а затем на Марсе. Кроме того, изучение подобных объектов всегда может принести информацию не только о них самих, но и о Солнечной системе, ее формировании и особенностях. И даже о Вселенной в целом.

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.