Зонд НАСА Curiosity завершает 11-летние исследования Марса, но интерес астрономов к Красной планете уходит корнями в далекое прошлое. Что-то, что можно очень хорошо увидеть в истории открытия и изучения Фобоса и Деймоса, двух спутников Марса.
С тех пор, как мы начали наблюдать за небом в телескопы, мы открыли фазы Меркурия и Венеры, луны Юпитера, кольца Сатурна, планеты Уран и Нептун и бесконечное число меньших тел Солнечной системы. Но ничто из этого не омрачило человеческое увлечение Красной планетой.
К концу 19 века у Юпитера и Сатурна уже было открыто несколько спутников, что заставило многих задуматься: а не будет ли у Марса спутника?
В 1875 году американский астроном Асаф Холл стал ответственным за 66-сантиметровый телескоп в Военно-морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия. Это был самый большой в то время телескоп-рефрактор и именно с ним Холл решил искать ответ на этот вопрос, заинтриговавший астрономов.
В 1877 году Марс достигнет своей оппозиции, и это будет прекрасное время для исследователей, чтобы изучить планету. Асаф Холл, который уже наблюдал особенности атмосферы Сатурна и изучал орбиту одного из его спутников, был вдохновлен своей женой Анджелиной Стикни на поиски спутников Марса. Но Холл не был очень уверен в результатах поиска.
Поскольку это маленькая планета с малой массой, если бы у Марса был спутник, его орбита наверняка была бы очень близкой к планете. Шансы найти что-нибудь были бы очень малы, и Холл, безусловно, отказался бы от поисков, если бы не настойчивость жены.
В ночь на 10 августа того же года Холл увидел нечто, похожее на марсианскую луну, но плохая погода затруднила наблюдения, и позже он не смог найти объект. Двумя днями позже он обнаружил рядом с Марсом слабый объект, но плохая погода снова помешала Холлу продолжить его отслеживание.
Асаф Холл был уверен, что нашел спутник Марса, но ему все еще нужны были дополнительные наблюдения, чтобы подтвердить его орбиту вокруг планеты, а погода в Вашингтоне не помогала. Только 16 августа ему удалось снова найти слабый объект. Той ночью Холл получил достаточно наблюдений, чтобы доказать, что он движется вместе с Марсом. А на следующий день, отслеживая объект для определения его орбиты, Холл заметил второй объект ближе к планете.
Наблюдения Асафа Холла в те августовские ночи 1877 года привели к открытию не одного, а двух естественных спутников вокруг Марса. Эти открытия принесли Холлу множество наград, в том числе премию Лаланда Французской академии наук и золотую медаль Лондонского королевского астрономического общества.
Спутники были названы в честь Фобоса и Деймоса, которые в греческой мифологии являются сыновьями Ареса, Марса в римской мифологии. Оба очень маленькие, неправильной формы и, как ранее предсказывал Холл, вращаются очень близко к Марсу.
Близость и низкий наклон орбиты двух спутников делают возможной кое-что интересное: при каждом обороте вокруг Марса и Фобос, и Деймос вызывают солнечное затмение где-то на Красной планете. А Фобос, у которого период обращения составляет всего 7 часов 39 минут, может генерировать до 2 затмений в один и тот же марсианский день, что примерно равно продолжительности земного дня. Поскольку они маленькие, ни одна из них полностью не закрывает Солнце, но наблюдать за этим явлением с помощью наших автоматических зондов на Марсе по-прежнему интересно.
Деймос, который был первым обнаружен Холлом, является самым маленьким из них, около 15 км и вращается на расстоянии чуть более 23 000 км от Красной планеты. Фобос немного больше. Его длина составляет 27 км, но он вращается вокруг Марса на расстоянии всего 9000 км, что составляет около 6000 км от поверхности.
Происхождение спутников Марса до сих пор неизвестно, и гипотезы противоречивы. Наиболее распространенная теория состоит в том, что и Фобос, и Деймос были астероидами Главного пояса, захваченными марсианской гравитацией.
Но в 2021 году исследователи из той же Военно-морской обсерватории США использовали сейсмические и орбитальные данные миссии InSight, чтобы предположить, что две луны возникли в результате разрыва более крупного тела. Сильное столкновение, произошедшее между 1 и 2,7 миллиардами лет назад, уничтожило бы объект, а часть обломков соединилась бы, образовав Фобос и Деймос.
Эта теория кажется совместимой с данными, полученными НАСА, показывающими, что Фобос состоит из кучи обломков с большими пустыми пространствами между самыми большими блоками внутри марсианской луны. Эти груды щебня обычно образуются в результате разрушения и повторного состава под действием силы тяжести обломков более крупного тела.
Читать далее:
Итак, самая интригующая вещь о самой большой из маленьких лун Марса — это огромная сеть канавок на поверхности Фобоса. Эти борозды, по-видимому, возникли в кратере Стикни, что указывает на то, что они были образованы обломками, выброшенными из кратера во время удара, который его породил. Но канавки покрывают большую часть поверхности Фобоса, включая противоположную сторону. Кроме того, они появляются в разных направлениях, даже пересекаясь внутри кратера Стикни, и, что еще хуже, никаких валунов, которые могли образовать бороздки, обнаружено не было. И это породило ряд других теорий, объясняющих образование этих бороздок.
Но недавнее исследование, кажется, положило конец этой загадке. В исследовании использовались самые современные данные о марсианской луне для серии компьютерных симуляций, и было доказано, что все бороздки на Фобосе образовались в результате удара, породившего кратер Стикни.
Моделирование показало, что при ударе большая часть материала, выброшенного из кратера, должна была вылететь в космос. Но некоторые обломки, в зависимости от угла и скорости выброса, могли продолжать «подпрыгивать» на Фобосе в течение нескольких часов, оставляя этими бороздками большую часть его поверхности.
Эти обломки совершили несколько кругов вокруг спутника, даже пройдя внутреннюю часть только что образовавшегося кратера, пока не потерялись в космосе, притягиваемые марсианской гравитацией.
Очень последовательная теория, доказывающая, что все началось в кратере Фобоса, получившем имя Ангелины Стикни, жены Асафа Холла и женщины, которая полтора века назад вдохновила его начать исследования, приведшие к открытию Фобоса. и Деймос, любопытные и загадочные спутники Марса.