Всё о спутниках Марса — происхождение, открытие, исследования

Всё о спутниках Марса — происхождение, открытие, исследования

Спутники Марса

Марс полон тайн — большие каньоны глубиной 10 км и шириной почти 5 км, вулканы высотой почти 23 тыс. м, самые красивые ландшафты в Солнечной системе. Площадь его поверхности почти такая же, как поверхность всей земной суши Земли, если собрать ее в одно целое без океанов. Это мир в два раза меньше Земли по диаметру, где исчезнувшая вода когда-то была в изобилии. Красная планета — не самое гостеприимное место. Атмосфера на ней разряженная и холодная настолько, что вода существует не в жидком состоянии, а только в виде твердого льда или паров в воздухе. Погода чаще всего бывает ясной и солнечной, но средняя температура не уступает антарктическим морозам в середине зимы. Если построить несколько шоссе, то объехать вокруг планеты возможно за пару недель. Отличается седьмая по величине и четвертая по удаленности от Солнца планета наличием двух спутников. Небольшие по размеру спутники Марса представляют собой небесные тела неправильной формы, схожие по своему внешнему виду на астероиды.

Как Асаф Холл открыл спутники Марса

Впервые, о том, что у Марса существует два спутника, была выдвинута гипотеза в 1611 году Иоганом Кеплером (немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы). Изучая оригиналы записей известного итальянского астронома, физика, механика и философа Галилео Галилея, Кеплер пришел к однозначным выводам. Хотя в своих трудах Галилей описывал Сатурн с тройным кольцом, изучая рукописи, Кеплер предположил, что речь в них ведется о спутниках планеты Марс. Перевод текста по мнению Кеплера гласил об открытии Галилеем двух близнецов планеты.

Ошибочный перевод рукописей и известные на тот момент факты (ученые того времени предполагали, что у Земли один спутник, у Юпитера — 4), подтолкнули Иогана Кеплера к определенному заключению. Он выдвинул теорию, что число спутников, сопровождающих планеты в Солнечной системе, увеличивается в геометрической прогрессии по мере удаления от Солнца. Следовательно, наличие спутников у Марса предполагало их количество в пределах двух спутников.

Бывший плотник Асаф Холл, будучи увлеченным астрономией, решил свое свободное время посвятить изучению теорий и предположений о спутниках Марса. В 1877 году, исследуя гипотезу в Вашингтонской Военно-морской обсерватории США, он смог ответить на волнующий давно вопрос: сколько спутников на Марсе и их существование. Его открытие подвело итоговую черту, несмотря на то, что поисками ответов за последнюю сотню лет занимались лучшие астрономы, в том числе Лассель и Гершель, разработавшие исполинские рефлекторы.
При помощи 26-дюймового рефлектора А. Холл внимательно рассматривал окрестности вокруг Марса и наблюдал за движением звезд. По его теории, если вслед за планетой на фоне звездного пространства сместится какая-либо звезда — верный признак, что открыт спутник. Заметив одну из таких звезд, Холл попытался зафиксировать параметры ее положения, но погодные условия усложнили исследования. Спустя несколько дней он вновь заметил звезду. Ее движение убедило любителя астрономии в собственном открытии, за которым последовало еще одно, что у Марса есть спутники.

Как свое название получили спутники Марса

Два спутника Марса — Фобос и Деймос. Это небольшие космические тела неправильной формы без собственной атмосферы. Они маленькие по размеру в сравнении с Луной и визуально плохо заметны через небольшой телескоп. Марсианские спутники были названы не А. Холлом, как многие считают. На основании выдвинутого ученым Генри Маданом предложения, они получили название из греческой мифологии, в которой Фобос означало страх, а Деймос — ужас. Это были сыновья бога войны, Ареса (известного у римлян как Марс).

Происхождение спутников Марса

Их поверхность напоминает астероиды углеродистого образования типа «С», а плотность, спектр и альбедо аналогичны типам D и С. Имеют округлые орбиты, расположенные в пределах экваториальной плоскости Марса.

Существуют несколько теорий происхождения спутников:
● На основании сходства, теория происхождения сводится к тому, что естественные спутники попали под воздействие поля Марса и были захвачены из главного пояса астероидов. Изначально их движение предполагало вытянутую орбиту, которая посредством приливных планетарных сил и сопротивления атмосферы приобрела действующий вид. На сегодняшний день не существует четких утверждений, описывающих способ захвата спутников Марса. При переходе на другую орбиту энергия должна рассеиваться, а тонкий слой атмосферы Марса недостаточен для захвата и торможения такого объекта, как Фобос.
● Д. Лэндис заметил, что получить такой результат возможно, если спутники Марса имели структуру двойного астероида.
● Также предлагается гипотеза, что Фобос сформирован как объект второго поколения – появился на орбите после формирования Марса.

Видимость спутников с Марса

Ни один из спутников не светит так же ярко, как Луна, так как имеет темную поверхность. С поверхности планеты они хорошо обозреваются вблизи экватора. В этой позиции максимальный обзор Фобоса позволяет увидеть его в размере 1/3 полной Луны Земли с углом 8/12 минут. В полярных областях видимость пропадает. Свет Деймоса в обзоре с красной планеты можно сравнить со свечением Венеры на Земле.

Влияние Марса на спутники

Гравитация планеты влияет на естественные спутники таким образом, что они приливно заблокированы подобно Земной Луне и всегда обращены в одну сторону. Центростремительное ускорение Фобоса при вращении снижает радиус орбиты за счет приливных сил. Доказано, что в момент приближения Фобоса на достаточное к планете расстояние они разорвут марсианскую луну. О такой вероятности свидетельствуют глубокие кратеры на поверхности планеты, что доказывает вероятность существования в прошлом множества других маленьких лун.

В случае с Деймосом, который расположен дальше, можно наблюдать медленное орбитальное расширение. Аналогичный процесс прослеживается во взаимодействии Луны и Земли.

Сколько спутников у Марса

Ученые выяснили, что Красная планета обладает двумя спутниками: Фобос и Деймос. Они не имеют атмосферы, очень малы, а их гравитационные силы незначительны, чтобы удержать любой газ в виде атмосферы.

Фобос

Фобос — спутник Марса. Его диаметр 22,2 км. За 7 ч и 39 мин он совершает полный оборот вокруг планеты, что в 3 раза быстрее, чем вращение Марса вокруг своей оси. Движется он по очень пологой спирали, постепенно приближаясь к планетарной поверхности со скоростью 9 см за 100 лет. Расстояние от Фобоса до Марса — 9 400 км. Характерно неправильная его геометрия как для космического тела говорит о слишком малых его габаритах, недостаточных для округлых форм.
На поверхности луны есть ударный кратер Сткини шириной 9 км. Как показывают наблюдения, эта небольшая марсианская луна покрыта слоем пыли в 1 м.

Деймос

Имеет более гладкую поверхность и меньше размера Фобоса. Это один из самых маленьких лун в Солнечной системе. Его диаметр составляет 11 км. Расстояние до Деймоса от планеты — 23 400 км. Полный оборот он совершает за 30 ч 17 мин, т.е. больше марсианских суток.

Происхождение марсианских лун

По сегодняшний день ведутся дискуссии, обсуждаются возможные способы появления марсианских лун.

Альтернативная гипотеза образования

Некоторые ученые заявляют, что в прошлом планета была окружена бесчисленным количеством тел аналогичных габаритов. По их утверждениям, существующие спутники были выброшены на орбиту Марса в результате столкновения со значительно меньшим космическим объектом. Ранее считалось, что столкновение произошло с более крупным телом. Размер этого объекта сейчас сравнивают с размерами Цереры — это самая крупная карликовая планета в астероидном поясе, расположенная между Марсом и Юпитером.
Высокая пористая структура слоев Фобоса (25/35 % от объема и плотность 1,88 г/см3) опровергают астероидное происхождение. Наблюдения в ИФ спектре показали состав, схожий с составом Красной планеты.

Третий марсианский спутник Танатос

Танатос — третья известная в астрономии марсианская луна, которая перешла рубеж Роша и воздействовала на жизнь планеты. Такое название погибшей луны ученые предложили в прошлом столетии — оно имело значение смерть. Вероятно, все три марсианские луны в прошлом повлияли на активность его магнитного поля. Своим ударом Танатос нарушил конвекцию (теплообмен) в жидком ядре планеты. Кратер Эллада указывает на то, что упавший спутник был размером с Фобос. В результате удара над планетой возникло большое плазменно-пылевое магнитное облако, которое покрыло поверхность, создав огромные вулканы и нарушив плотность атмосферы планеты.

Искусственные спутники Марса

Целью запуска первых искусственных спутников Марса (ИСМ) были научные исследования пространства на поверхности планеты, атмосферы, наличие живых форм и космическое взаимодействие. Для наблюдения были запущены советские зонды «Марс-2», «Марс-3» и «Маринер-9», которые были выведены на различные эллиптические орбиты. Основная часть программы «Маринер-9» была топографическая, телевизионная съемка 70% поверхности для составления картографии планеты. Первая космическая скорость для спутника Марса, запущенного на небольшой высоте, приравнивается к 3,5 км/с.

Исследование спутников Марса космическими аппаратами и поверхности планеты продолжило Наса (NASA), запустив MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), который вышел на орбиту Марса в 2014 г.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector