«Страх» и «Ужас» красной планеты. Спутники Марса: история открытия, исследования, характеристика и фото

20 августа и 9 сентября 1975 года в Соединенных Штатах Америки были запущены космические аппараты "Викинг-1" и "Викинг-2", предназначенные для исследования Марса и его спутников - Фобоса и Деймоса. После долгого полета по трассе Земля-Марс они вышли на ареоцентрические (околомарсианские) орбиты соответственно 19 июня и 7 августа 1976 года.

С помощью специальных приборов, расположенных на орбитальных блоках космических аппаратов, была составлена тепловая карта марсианской поверхности и карта содержания водяных паров в атмосфере планеты. Было установлено, что полярные шапки Марса состоят в основном из водяного льда, на который суровой марсианской зимой конденсируется углекислый газ.

Особый интерес у астрономов вызвали крупномасштабные снимки поверхности Марса и его спутников. Что же представляют собой марсианские луны? Какие они вблизи? Еще в 1972 году весь мир обошла первая фотография Фобоса, сделанная "Маринером-9". Спутники Марса оказались огромными бесформенными глыбами - они похожи на астероиды. "Викинги" исследовали Фобос и Деймос очень подробно. Прежде всего были уточнены их размеры. У Фобоса они составляют 26,2х20х18,6 км, у Деймоса - 15,6х14х10,2 км.

Поверхность спутников слишком неровная - покрыта множеством кратеров, которые, несомненно, являются результатом ударов метеоритов. Число кратеров и их распределение по размерам вполне сравнимо с насыщенностью кратерами лунной поверхности. В то же самое время количество кратеров на Фобосе и Деймосе в расчете на единицу площади примерно в 100 раз больше, чем на Марсе. Поскольку спутники находятся в той же области Солнечной системы, что и сама планета, можно сделать вывод об очень высокой эрозии (разрушении горных пород), деист вовавшей на Марсе длительное время.

Большой неожиданностью для астрономов оказалось различие поверхностной структуры Фобоса и Деймоса. На Фобосе отчетливо видны трещины, имеющие ширину до 200 м и глубину до 20 м, а самая крупная трещина, примыкающая к кратеру Стикни, имеет ширину 700 м и глубину 90 м! Есть все основания считать, что и кратер Стикни, и эти трещины образовались в результате катастрофического события - удара крупного метеорита, едва не приведшего к полному разрушению Фобоса.

Поверхности марсианских спутников покрыты слоем пыли. Это, конечно, результат длительной метеоритной бомбардировки. Но на Деймосе слой пыли и реголита значительно толще, чем на Фобосе, а кратеры диаметром менее 50 м, по-видимому, совсем засыпаны пылью. Быть может, этим объясняется то обстоятельство, что на Фобосе мелких кратеров очень много, а на Деймосе они почти полностью отсутствуют. Вероятно, по причине большого количества пыли все детали на Деймосе имеют сглаженные контуры, словно изображение спутника расфокусировано.

Оба спутника отличаются очень темным цветом. Своей чернотой они обязаны пыли, которая, пожалуй, чернее сажи и отражает совсем мало света. Их альбедо (отражательная способность поверхности) меньше 5%. Поэтому спутники Марса можно отнести к самым темным небесным телам Солнечной системы. Пока астрономы этого не знали, им казалось, что Фобос и Деймос просто очень малы, вроде как искусственные... Фобос и Деймос вращаются так, что их большие оси всегда ориентированы в сторону Марса. И как следствие этого, они всегда обращены к своей планете одной стороной, подобно тому, как наша Луна "смотрит" на Землю одним и тем же своим полушарием.

Под действием приливного трения марсианские спутники движутся по спиралеобразным орбитам и очень медленно приближаются к Марсу. Фобос приближается быстрее Деймоса и должен погибнуть первым. Скорее всего, когда спутник войдет в опасную зону (достигнет так называемого предела Роша, равного примерно двум с половиной радиусам планеты), он будет разорван силами тяготения Марса на множество мелких частей. Тогда из вещества бывшего спутника около Марса может образоваться тонкое кольцо, напоминающее знаменитое кольцо Сатурна.

Фобос и Деймос - два спутника Марса, обнаруженные в 1877 году, однако их происхождение по-прежнему вызывает споры среди ученых. Существует предположение, что у них астероидное происхождение. Орбита Фобоса расположена ближе к Марсу, чем орбита Деймоса, а также он более крупнее. Кроме того, Марс - единственная планета, среди четырех , которая имеет более одного спутника.

История

В ранних предположениях о двух спутниках утверждалось, что их фактические орбитальные расстояния составляют 1,4 и 3,5 диаметра Марса для Фобоса и Деймоса соответственно. Первооткрывателем двух спутников был Асаф Холл, который открыл их в 1877 году, 12 августа - Деймос и 18 августа - Фобос. Он сознательно искал марсианские луны, и 10 августа 1877 года он увидел что-то напоминающее спутник, но не смог идентифицировать его из-за ненастной погоды.

В 1959 году Уолтером Скоттом Хьюстоном было заявлено, что спутники Марса являются искусственными объектами. Его утверждение вызвало захватывающий сценарий мистификации Марса, который привлек внимание всего мира.

Исследование

Хотя не было никакой конкретной миссии по исследованию спутников Марса, есть много фотографий, которые сделали космические аппараты во время их сближения с Фобосом и Деймосом. Одни фотографии показывают спутники издалека, другие более детально, а некоторые космические аппараты даже снимали видеоролики.

Ниже приведено краткое описание основных характеристик двух спутников Марса.

Деймос

Для наблюдателя на Марсе, Деймос виден как яркая планета или звезда и немного больше, чем вид Венеры, наблюдаемой с Земли. Средний радиус спутника равен 6,2 км, а расстояние до центра Марса составляет: 23 455,5 км в перицентре и 23 470,9 км в апоцентре. Деймос движется по небу Марса с востока на запад (как и Луна на Земле). Его движение происходит очень медленно, и полный оборот по орбите вокруг красной планеты занимает немного более 30-ти часов.

Фобос

Появление полного Фобоса, можно рассмотреть с марсианского экватора, как 1/3 от полной Луны на Земле. Однако спутник будет казаться меньше, если наблюдает его далеко от экватора планеты и даже невидим из полярных ледяных шапок Марса. Средний радиус Фобоса равен 11 км, а расстояние до центра Марса составляет: 9 234,42 км в перицентре и 9 517,58 км в апоцентре. Фобос вращается на среднем расстоянии 6000 км от поверхности Марса, что ближе любого другого из известных планетарных спутников. Он делает полный оборот вокруг планеты намного быстрее, чем вращается Марс, и завершает орбиту всего за 7 часов и 39 минут. Что касается движения, то Фобос движется в направлении запад-восток, в отличие от Деймоса. Кроме того, Фобос поднимается после каждых одиннадцати часов, что на один час меньше, чем восход Луны на Земле. Таким образом, характер движения спутника Марса сильно отличается от движения Луны.

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.

Марс, как и большинство планет в Солнечной системе, имеет спутники. На орбитах планеты находятся целых два спутника: Фобос и Деймос. Несмотря даже на то, что Марс меньше, чем Земля его сила тяжести позволяет ему иметь два спутника. Спутники Марса , как и спутник Земли – Луна, так же всегда повернуты к планете одной стороной, так как имеют такой же период вращения, что и планета.

Спутники Марса

Спутники Марса очень похожи друг на друга, оба спутника имеют приблизительно равные размеры и оба спутника имеют неправильную форму. Поверхность этих спутников вся покрыта кратерами от попадания различных небольших небесных тел в спутники, самый большой кратер находится на Фобосе и составляет 10 км. в диаметре. Оба спутника были открыты исследователем Асафом Холлом в 1877 г. Существует не менее трёх теорий о том, как мог заполучить свои спутники:

Первая теория происхождения спутников Марса состоит в том, что спутники Марса были захвачены планетой своим гравитационным полем, когда пролетали неподалёку от неё и вот уже несколько миллиардов лет вращаются вокруг Марса.

Вторая теория происхождения спутников Марса состоит в том, что спутники Марса, так же как и Луна, образовались из-за столкновения какого-то небесного тела с планетой и откололись от неё, образовав две глыбы из камня, вращающиеся на орбитах планеты.

Третья теория происхождения спутников Марса , если можно так сказать, содержит в себе и первую, и вторую теорию. Эта теория говорит нам о том, что Марс изначально имел один единственный спутник. Однажды в этот спутник врезался какое-то небесное тело и раскололо этот спутник на множество частей, две из которых Марсу удалось захватить в плен своей гравитации и оставить их там навсегда. Больше о планете Марс вы можете узнать из статьи .

Спутники Марса. Фобос

Спутник назван так в честь древнегреческого бога страха. Фобос очень быстро вращается вокруг планеты, за одни марсианские сутки (оборот Марса вокруг своей оси) Фобосу удается обратится вокруг Марса трижды. Диаметр Фобоса равен 27 км и он находится очень близко к поверхности планеты (приблизительное расстояние от спутника до планеты 9400 км.), что позволяет силе притяжения Марса замедлять скорость спутника. Вероятно, что в скором, по космическим меркам, времени Марс разрушит спутник силой своей тяжести. Считается, что это произойдет приблизительно через 7,5 млрд. лет.

Спутники Марса. Деймос

Спутник получил своё имя в честь древнегреческого бога ужаса. Орбита Деймоса находится дальше, чем Фобоса (приблизительное расстояние от Деймоса до Марса 23400 км.). Из-за такого отдаления спутника скорость его вращения вокруг планеты меньше, чем у Фобоса и составляет один оборот за 5,3 марсианских суток. К сведению, марсианские сутки длятся 24,5 часа. Диаметр Деймоса меньше, чем у своего соседа и составляет всего 13 км.

Сегодня Марс представляется пустынным, холодным, безлюдным миром с едва заметной атмосферой, лишенным жидкой воды. Тем не менее многочисленные убедительные свидетельства говорят о том, что в прошлом вид этой планеты был совсем другим. Вероятно, она была покрыта озерами и реками, имела более плотную атмосферу, подпитываемую непрерывными вулканическими извержениями, а также более мягкий климат. Одним словом, этот мир потенциально был способен зародить в себе и какое-то время поддерживать искру жизни. Впрочем, если она и начала когда-то развиваться на Красной планете, то остановилась после первых же шагов. Сегодня наличие на Марсе макроскопических форм жизни даже не обсуждается по ряду причин: отсутствие на поверхности воды в жидком состоянии, достаточной атмосферы, магнитного поля, способного экранировать космическое излучение, а также озонового слоя, защищающего от ультрафиолетовых лучей. Но относительно элементарных форм жизни вопрос еще открыт.

Гора Олимп

Когда на рубеже 1960-70-х годов зонды «Маринер» достигли Марса и выслали первые фотографии планеты, ученых поразили два обстоятельства. Во-первых, на Марсе обнаружилась самая высокая гора во всей Солнечной системе, вулкан такого размера, что мог бы покрыть большую часть Апеннинского полуострова. Во-вторых, неподалеку от горы разверзлась трещина, разрезающая марсианскую поверхность и образующая каньон размером с целый земной континент.

Такая большая, что ее не видно!

Достигающая в диаметре 500 км и в высоту 27 км гора Олимп (Olympus) является рекордсменом во всей Солнечной системе. И все же ее размеры и их отношение к небольшому радиусу планеты не позволили бы наблюдателю, который находился бы на поверхности Марса, полюбоваться ее силуэтом издалека. Это все равно,что смотреть на гору, склоны которой расположены в Риме, а вершина возвышается в Ливорно. Хотя панорамные виды Олимпа недоступны, гипотетический наблюдатель обязательно ощутил бы присутствие гигантского вулкана по ряду признаков, среди которых - окружающие его зрелищные обрывы, поднимающиеся почти вертикально от основания на высоту 6 км.

Первые наблюдения

Не поддающаяся наблюдения с поверхности Марса гора Олимп вполне доступна большим телескопам с Земли. Первым увидевшим ее астрономом был Джованни Вирджинио Скизпарелли. Во время противостояния 1879 года он заметил беловатое пятнышко, которое назвал Nix Olympica («Снега Олимпа»). Обнаруженное астрономом свечение, однако, было вызвано наличием не снега, а облаков, которые и на Земле часто собираются близ самых высоких вершин.

Жизнь на Марсе

Получено множество изображений поверхности Марса, на которых видно нечто похожее на извилистые русла пересохших рек. Почти бесспорный факт присутствия в прошлом на марсианской поверхности жидкой воды является мощным стимулом для поиска микроскопических форм жизни, которые, эволюционируя, могли бы приспособиться к негостеприимным природным условиям, характеризующим Марс сегодня. И в наши дни вероятность обнаружения в недрах Марса простейших форм жизни не может быть полностью исключена.

«Викинг» и «Бигль»

Первые серьезные исследования марсианских форм жизни были проведены биолабораториями, размещенными на совершивших посадку на Марсе в 1976 году зондах-близнецах «Викинг-1» и «Викинг-2». Зонды были оснащены манипулятором, способным собирать образцы почвы, которые были подвергнуты серии разнонаправленных экспериментов. Для проведения новых экспериментов был предназначен посадочный модуль, спущенный в 2003 году с зонда «Марс-экспресс». Европейское космическое агентство (ESA) назвало зонд «Бигль-2» в честь бригантины, на которой натуралист Чарльз Дарвин совершил те самые открытия, что привели его к разработке теории эволюции. К сожалению, «Бигль-2» погиб при посадке.

Противоречивые результаты

Одним из вызвавших наибольшие споры экспериментов зонда «Викинг», направленных на поиск биологической активности на Марсе, стал Labeled Release (маркированный выброс). Он заключался в «подпитке» марсианского грунта органическими соединениями, маркированными радиоактивным углеродом. Ассимиляция этих органических соединений микроорганизмами, гипотетически присутствующими в почве, должна была привести к эмиссии двуокиси углерода (С02), содержащей атомы радиоактивного углерода. С самого начала эксперимент привел к образованию значительного количества С02, которое впоследствии стало снижаться и в конце концов исчезло. Этот результат вряд ли мог свидетельствовать о наличии биологической активности. Начальное образование С02 было объявлено результатом наличия в марсианском грунте большого количества пероксидов - высокореактивных соединений, способных ее производить. Возникла идея повторить эксперимент, предварительно нагрев грунт до 50°С: тепло должно было устранить следы наличия гипотетических бактерий, сохранив нетронутыми пероксиды. Выработка двуокиси углерода, однако, упала до нуля. На самом ли деле бактерии были причиной выработки С02, или же марсианские пероксиды обладали особой чувствительностью к теплу? И сегодня, 30 лет спустя, нет однозначного толкования результатов, полученных «Викингом».

Загадочный метеорит

Спор вокруг возможного наличия жизни на Марсе периодически возобновляется и даже среди ученых вызывает острую полемику. Помимо наличия воды, другим поводом для дискуссий стало обнаружение следов предполагаемых ископаемых микробактерий в метеорите марсианского происхождения.

Найдено в Антарктиде

Метеорит, возможно, имеющий марсианское происхождение, был обнаружен в 1984 году в Антарктиде, в зоне под названием Алан Хиллз, отчего получил обозначение ALH 84001. Этот кусок породы весом около 2 кг, вероятно, оказался героем невероятной эпопеи: примерно 17 млн лет назад он был «запущен» с Марса ударом метеорита, упал на Землю где-то 13000 лет назад и был найден в 1984 году. Внутри него были обнаружены газы, состав которых очень близок газам марсианской атмосферы.

Но это еще не все: в августе 1996 года исследователь из Космического центра имени Джонсона Дэвид Маккей объявил об обнаружении следов предполагаемой биоактивности, возможно, объясняемой наличием ископаемых марсианских бактерий. Порода содержит ароматические полициклические углеводороды - вещества, которые могли быть образованы как неорганическим, так и органическим путем. Последняя гипотеза показалась группе Маккея более предпочтительной, поскольку также были обнаружены кристаллы магнитного железняка и другие соединения железа - побочные продукты деятельности некоторых бактерий. Помимо этого, об ископаемых бактериях свидетельствовали встреченные яйцевидные образования слегка вытянутой формы, похожие на маленьких червячков.

Кристаллы магнитного железняка

Вопрос остался открытым. С тех пор подтверждения и опровержения следовали друг за другом в бешеном ритме.

Очередная глава этой истории была написана в 2001 году, когда Имре Фридман из Университета Флориды сообщил, что, по его наблюдениям, кристаллы магнитного железняка образуют цепочку-это было бы нормально в том случае, если бы их происхождение объяснялось биоактивностью. Фридман также утверждал, что разглядел следы обволакивающей эту цепочку ископаемой мембраны, как это происходит с земными бактериями, вырабатывающими магнитный железняк.

Скептики возразили, что эти нанобактерии могли быть «нашими», занесенными в метеорит в какойто момент в частности в процессе приготовления лабораторных образцов для анализа. В общем, пока ничего не ясно. Все ведет к тому, что спор продолжится и в ближайшие годы, по крайней мере до тех пор, пока какой-нибудь зонд не отправится проверить все на месте.

Спутники Марса

Два небольших спутника Марса, Фобос и Деймос («страх» и «ужас») были открыты в 1877 году американским астрономом Асафом Холлом. Они обращаются настолько близко от Красной планеты, что это затрудняет их обнаружение. Размеры спутников также не облегчают задачу: диаметр Фобоса составляет примерно 27 км, а Деймоса- всего 15. Многие характеристики этих спутников позволяют предполагать что они являются крохотными планетами, захваченными из пролегающего неподалеку Главного пояса астероидов.

На поверхности Фобоса имеется поразительный кратер диаметром 10 км, занимающий чуть меньше половины размера всего спутника. Его назвали Стикни в честь жены Асафа Холла, которая, видимо, сыграла решающую роль в том, чтобы ученый продолжил свои исследования и в итоге открыл эти спутники.

Вглядываясь в детали

Внимательное изучение Фобоса, проведенное американским зондом «Марс Глобал Сервейор», позволило выяснить, каким образом на стенке кратера Стикни появились 50-метровые камни. Возможно, они были выкинуты в результате столкновения. Была даже точно рассчитана сила притяжения на Фобосе: человек весом 68 кг весил бы там всего 57 г! Спектрометр зонда, кроме того, зарегистрировал, что между освещенной и затененной сторонами спутника температура изменяется от-4°С до-112°С. Такая разница позволяет предположить, что поверхность Фобоса прикрыта мелкой пылью, очень быстро отдающей тепло после захода Солнца. При наблюдение за Деймосом бросается в глаза что его поверхность намного более гладкая и по сравнению с Фобосом имеет меньше перепадов: немногочисленные кратеры не превышают 2,5 км в диаметре.