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.

“…Кроме того, они открыли две маленькие звезды, или два спутника, обращающиеся около Марса, из которых внутренний удален от центра планеты на 3 её диаметра, а внешний - на 5; первый обращается в пространстве за 10 часов, а второй - за 21,5 таким образом, что отношение квадратов этих периодов очень близко к отношению кубов их расстояний от центра Марса; это было убедительным для них доказательством проявления того же закона гравитации, который управляет движением и возле других массивных тел”.

С Марсом связано множество загадок, и одна из них заключена в этой фразе из романа Джонатана Свифта о приключениях Гулливера. За полтораста лет до открытия спутников Марса английскому писателю удалось предугадать их существование!

Самой удивительной подробностью этого предсказания является короткий 10-часовой период обращения внутреннего спутника. Он значительно короче, чем 42-часовой для Ио - самого быстрого из 10 спутников, известных во времена Свифта, и в то же время приблизительно соответствует истинному 8-часовому периоду обращения Фобоса. Свифт не был таким ясновидцем, как это кажется на первый взгляд. Выбор значений удаленности, равных трём и пяти планетным диаметрам, очень близко совпадает с расстоянием от Юпитера до его спутников Ио и Европы. Однако труднее объяснить, почему Свифт предсказал для первого спутника 10-часовой период. Даже если принять в качестве модели пространственного расположения спутников Марса систему спутников Юпитера, то периоды путем простой аналогии не выводятся. Если бы Марс имел такую же плотность, как Земля, то первый спутник на расстоянии трёх планетных диаметров должен обращаться приблизительно за сутки; если же плотность была бы такой же, как у планет группы Юпитера, то период обращения должен быть близок к двум суткам. В отрывке из «Начал» Ньютона утверждается, что «более мелкие планеты, при прочих равных условиях, имеют значительно большую плотность». Диаметр Юпитера приблизительно в 22 раза больше чем диаметр Марса. Если мы примем плотность Марса в 22 раза большей, чем у Юпитера (сейчас это кажется абсурдно высоким значением), тогда внутренний спутник должен иметь 10-часовой период. Свифт правильно применил третий закон Кеплера, но создается впечатление, что ему помог профессионал.

Между прочим, Свифт не был единственным великим писателем XVIII столетия, кто

«открыл» спутники Марса. Франсуа Мари Вольтер - властитель дум блистательного века

Просвещения, сочиняя в 1752г. фантастическую повесть «Микромегас», тоже упомянул

«две луны Марса». Но мельком, без тех подробностей, которые перечислил Свифт,

единственным «доказательством» служит такое соображение: одной луны было бы

недостаточно, чтобы освещать по ночам столь далекую от Солнца планету! (Он рассказывает: «…путешественники увидели бы у этой планеты Марса две её луны, которые не были обнаружены нашими астрономами. Я уверен, что отец Кастель будет выступать против существования этих двух лун и даже довольно остроумно, но я согласен с теми, кто рассуждает по методу аналогии. Самые лучшие философы знают, как трудно было бы Марсу обладать меньше чем двумя лунами, поскольку он от Солнца - следующий»).

Еще раньше Фонтенель в своих «Беседах о множественности миров» упомянул, что у Марса могут быть спутники. Там ученик в споре приводит такие доводы: «Природа дала столь много лун Сатурну и Юпитеру - это и ест своего рода доказательство того, что Марс не может испытывать недостатка в лунах».

Интуитивные соображения о том, что у Марса два спутника, можно найти в трудах Иоганна Кеплера, который неоднократно приводил доводы, исходя из принципов, основанных на гармонии или аналогии. В письме к Галилею Кеплер писал: «Я настолько далек от сомнений по поводу открытия четырех окружающих Юпитер планет, что страстно желаю иметь телескоп, чтобы по возможности опередить вас в открытии двух обращающихся вокруг Марса (количество соответствует требованиям пропорциональности), шести или восьми возле Сатурна и, вероятно, по одному возле

Меркурия и Венеры». Однако до подлинного, а не «научно-фантастического» открытия спутников Марса человечеству пришлось ждать до 1877г., который стал поистине «марсианским». Джованни Скиапарелли в это время буквально поставил на ноги весь астрономический мир, сообщив о существовании на Красной планете «каналов» и «морей». Эта «марсианская горячка» имела под собой и объективную основу: 1877-й год был годом великого противостояния, при котором Марс и Земля очень близко подходят друг к другу. Такими благоприятными условиями не мог пренебречь опытный астроном Асаф Холл (1829-1907), уже заслуживший себе немалый авторитет как один из лучших наблюдателей и вычислителей в Гарвардской обсерватории и профессор математики в Морской обсерватории (Вашингтон). 12 августа 1877г. вечером Холл наблюдал в 26-дюймовый телескоп М.обсерватории и увидел объект, который он назвал «Марсианской звездой». Через неделю Холл получил возможность убедиться, что эта «звезда» была на самом деле спутником Марса, и, кроме того, он открыл второй марсианский спутник (17 августа) С Земли Фобос и Деймос видны только в большой телескоп как очень слабые светящиеся точки вблизи яркого марсианского диска. (Сфотографировать их с помощью наземного телескопа удается, лишь закрыв изображение яркого Марса специальной маской.)

Узнав об открытии из газет, одна английская школьница предложила Холлу названия для новых небесных тел: богу войны в античных мифах вечно сопутствуют его детища - Страх и Ужас, так пусть внутренний из спутников именуется Фобосом , а внешний Деймосом , ибо так эти слова звучат в древнегреческом языке. Названия оказались удачными и закрепились навсегда.

Фобос обращается вокруг Марса на расстоянии 9400 км от центра планеты, причем скорость его обращения столь велика, что один оборот он совершает за треть марсианских суток, обгоняя суточное вращение планеты. Из-за этого Фобос восходит на западе и опускается за горизонт на востоке. Деймос ведет себя более привычно для нас. Его удаление от центра планеты составляет более 23 тыс. километров, и на один оборот у него уходит почти на сутки больше, чем у Фобоса.

Последние определения орбит Фобоса и Деймоса были опубликованы в работах Синклера(1972), Шора(1975) и Борна и Даксбери(1975). Первые две работы основаны на наземных наблюдениях, третья на фототелевизионной съёмке с борта «Маринера-9». Все три определения имеют сравнимую точность, и основанные на них эфемериды позволяют предсказывать положения спутников с ошибкой от 50 до 100 км.

Пока не были получены более точные данные о спутниках Марса, учёные пытались определить массу Фобоса, ошибочно предологая, что причиной замедления является его торможение в марсианской атмосфере. Однако первые результаты обескуражили астрономов: выходило, что, несмотря на крупные размеры, спутник очень легкий. Известный астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский (1962) отметил, что атмосферное торможение было бы достаточным при очень низкой плотности Фобоса, и в связи с этим выдвинул смелую и неожиданную гипотезу, согласно которой спутники Марса …пустые внутри и, следовательно, имеют искусственное происхождение.Подтверждение Шкловского не подтвердилось, но оно стимулировало исследовапия других возможных причин векового ускорения Фобоса. Одной из них могут быть приливы, вызываемые в марсианской коре притяжением спутника. Давление солнечной радиации тоже может вызывать заметный эффект (Виноградова и Радзиевский, 1965).

С этой точкой зрения пришлось расстаться после того, как космические зонды передали на землю изображения марсианских лун. В 1969г., том самом, когда люди высадились на Луне, американская автоматическая межпланетная станция «Маринер-7» передала на Землю фотографию, на которой случайно оказался Фобос, причем он был четко различим на фоне диска Марса. Более того, на фотографии была заметна тень

Фобоса на поверхности Марса, и эта тень была не округлой, а вытянутой!

Через два с лишним года Фобос и Деймос были специально сфотографированы станцией «Маринер-9». Были получены не только телеснимки с хорошим разрешением, но еще и первые результаты наблюдений при помощи инфракрасного радиометра и ультрафиолетового спектрометра. «Маринер-9» подошел к спутникам на расстояние 5000 км, поэтому на снимках различались объекты с поперечником в несколько сотен метров.

Действительно, оказалось, что форма Фобоса и Деймоса чрезвычайно далеко от правильной сферы. Оба спутника похожи на продолговатые картофелины. Фобос имеет размеры 28*20*18 км. Деймос меньше, его размеры 16*12*10 км. Телеметрическая космотехника позволила уточнить размеры этих небесных тел, которые теперь уже существенным изменениям не подвергнутся. По новейшим данным большая полуось Фобоса составляет 13,5 км, а Деймоса - 7,5 км, малая же - соответственно 9,4 и 5,5 км. Состоят они из одной и той же темной породы, похожей на вещество некоторых метеоритов и астероидов. Поверхность спутников Марса оказалась крайне пересеченной: они практически все испещрены гребнями и метеоритными кратерами, имеющими, очевидно, ударное происхождение. Вероятно, падение метеоритов на незащищенную атмосферой поверхность, продолжавшееся чрезвычайно долгое время, могло привести к такой её изборожденности.

Номенклатура наименований кратеров на Фобосе и Деймосе

Крупнейший кратер на Фобосе называется Стикни (в честь жены астронома Холла Анджелины Стикни-Холл). Его размеры сравнимы с размерами самого спутника. Удар, приведший к появлению такого кратера, должен был буквально потрясти Фобос. Это же событие, вероятно вызвало образование системы загадочных параллельных борозд возле кратера Стикни. Они прослеживаются на расстояниях до 30 км в длину и имеют ширину 100-200 м при глубине 10-20 м.

Представляет интерес еще одна черта топографии Фобоса. Речь идет о каких-то загадочных бороздах, как бы нанесенных пахарем, неведомым, но очень аккуратным. При этом, хотя они и покрывают собой более половины поверхности спутника, все такие «гряды» сосредоточены только в одном районе Фобоса в северной его части.

Борозды тянутся на десятки километров, ширина их на разных участках колеблется от 100 до 200 м, глубина тоже неодинакова в различных местах. Как эти борозды образовались? Одни ученые во всем винили притяжение Марса, которое могло исказить лицо спутника такими морщинами. Но известно, что в начальную эпоху своего существования Фобос находился дальше от своего центрального тела, чем ныне. Лишь примерно один миллиард лет назад, постепенно сближаясь с Марсом, он стал реально ощущать его приливную силу. Следовательно, борозды могли возникнуть не раньше, а это противоречит данным, согласно которым возраст борозд намного больше и, может быть, составляет 3 миллиарда лет. Кроме того, гравитационное воздействие Марса на Фобос продолжается и сегодня, значит, на его поверхности должны бы существовать совсем свежие борозды, однако их там нет.

Другие ученые считали, что борозды нанесены на поверхность спутника обломками породы, выброшенными из какого-то еще неизвестного крупного кратера. Но далеко не все ученые с этим согласились. Часть специалистов считает более правдоподобной другую гипотезу, согласно которой вначале была единая большая протолуна Марса.

Потом этот «родитель» обоих «братьев»- Фобоса и Деймоса - раскололся на два нынешних спутника, и борозды следы такого катаклизма.

Анализ фотографий, присланных на Землю орбитальным отсеком «Викинга-2», на которых поверхности спутников Марса окрашены в темные цвета, показал, что такая окраска чаще всего свойственна породам, содержащим много углеродистых веществ. Но в тех относительно близких областях Солнечной системы, где пролегает орбита Марса с его

спутниками, углеродистые вещества в обильных количествах не образуются. Значит Фобос и Деймос скорее всего «пришельцы», а не «туземцы». Если они действительно сформировались где-то в сравнительно далеком уголке Солнечной системы, то к моменту, когда их захватило поле тяготения Красной планеты, они, по всей видимости, представляли собой единое тело, которое потом раскололось на несколько обломков. Часть этих обломков упала на поверхность Марса, часть ушла в космос, а два обломка стали спутниками планеты.

Однако следует прислушаться и к оппонентам, отвергающим возникновение спутников Марса путем захвата ранее самостоятельного тела и разлома его.

Крупнейший космогонист академик О.Ю.Шмидт разработал в свое время гипотезу образования Солнечной системы, согласно которой планеты возникли путем аккреции (слипания) твердых и газообразных частиц, первоначально составляющих протопланетное облако. Советские последователи О.Ю.Шмидта считают, что и спутники планет образовывались аналогичным путем. Весомым подтверждением их правоты служит подробная математическая модель, показывающая, как именно могут происходить такие процессы. Захват же планетами особенно крупных небесных тел эти исследователи считают весьма маловероятным событием.

Кратеры на Фобосе и Деймосе по размерам чуть ли не равны самим спутникам. Значит, столкновения были для них катастрофическими событиями. Форма спутников очень неправильная: иначе как обломочной, ее не назовешь. Следовательно, Фобос и Деймос в принципе, могут быть фрагментами некогда существовавшего более крупного тела. Удалось даже прикинуть приблизительные размеры этого тела. Если бы его радиус достигал примерно 400 км, то «бомбардировка» метеоритов не привела бы к его разрушению, и вокруг Марса сегодня обращались бы тела размером не в десять-пятнадцать, а в сотни километров.

Есть и еще одна гипотеза, связанная с поясом астероидов. Не исключено, что в далекие времена какой-то астероид залетел в атмосферу Марса, затормозился ею и превратился в его спутник. Однако очень уж плотна должна была бы быть для этого марсианская атмосфера.

Сторонники противоречащих друг другу гипотез возникновения спутников Марса обладают весомыми аргументами, и дело времени решать, кто же из них прав.

Одним из важнейших открытий космической эры является подтверждение существования солнечного ветра. Это могучие потоки заряженных частиц, извергаемые Солнцем. Со сверхзвуковой скоростью несутся они в космическом пространстве, обрушиваясь на все, что встретится на их пути. И только те небесные тела, которые подобно нашей Земле, обладают достаточно сильным магнитным полем, служащим прочным щитом от такого магнитного потока, не подвергаются в полной мере воздействию солнечного ветра.

Советские межпланетные станции «Марс-2» и «Марс-3» запущенные в 1971-1972гг. проводили наблюдение за тем, как солнечный ветер взаимодействует с «Красной планетой». Станции прислали на Землю сведения, согласно которым солнечный ветер не доходит до поверхности Марса, а натыкается на преграду и начинает обтекать планету со всех сторон. Это обтекание начиналось то ближе к Марсу, то дальше от него (в зависимости от силы «нападающих» частиц и сопротивления «обороняющегося» магнитного поля планеты), но в среднем расстояние от центра планеты составляло около

4800 км. Дальнейшие исследования показали, что в определенной области околомарсианского космического пространства скопление ионов в десять с лишним раз меньше, чем в других. Да и энергетический спектр этих заряженных частиц совсем иной.

Странная область не оставалась на одном месте. Когда ее перемещения были исследованы, оказалось, что она движется вместе с Деймосом, все время прячась за его спиной на расстоянии около 20 000 км. Советский астрофизик А.В.Богданов высказал предположение, что очевидно, с поверхности Марса идет сильно выделение газов, которые взаимодействуют с окружающим его пространством. Когда Деймос проходит непосредственно между Марсом и Солнцем, область столкновения солнечного ветра с магнитосферой Марса удаляется от планеты, как будто «обороняющаяся» сторона, получив подкрепление, может отогнать «наступающих», и размер марсианской магнитосферы становится значительно больше. А ведь до сих пор считалось, что малые тела нашей Солнечной системы, такие как, например, астероиды или небольшие спутники планет, подобные Деймосу, на мощный поток солнечного ветра воздействовать бессильны.

Еще одна странность, на которую обратили внимание исследователи спутников Марса: крупные кратеры, диаметр которых превышает 500 м, на Деймосе встречаются примерно так же часто, как и на Фобосе. А вот мелких кратеров, которыми Фобос просто усыпан, на Деймосе весьма мало. Дело в том, что поверхность Деймоса усеяна мелкораздробленными камнями и пылью, и мелкие кратеры засыпаны до краев, поэтому поверхность Деймоса выглядит более гладкой. Возникает вопрос: почему же никто, фигурально выражаясь, не засыпает котлованы на Фобосе? Существует гипотеза, что Фобос и Деймос подвергаются мощной метеоритной бомбардировке - ведь атмосферы, которая послужила бы надежным щитом, у них нет. При ударе метеоритного тела о поверхность Фобоса образующаяся пыль и мелкие камни в большей части улетают с его поверхности: сильно тяготение сравнительно близкого Марса «отбирает» их у спутника.

А Деймос находится от планеты куда дальше, поэтому выброшенные при падении на его поверхность метеоритные камни и пыль в значительной мере зависают на орбите Деймоса. Возвращаясь в прежнюю точку орбиты, «Ужас» постепенно снова собирает осколки и пыль, они оседают на его поверхности и погребают над собой многие свежие кратеры и в первую очередь те, что помельче.

Верхний, рыхлый слой Луны, Марса, его спутников, та часть их поверхности, которой на Земле соответствует почва, именуется реголитом. Теперь можно считать установленным, что реголит марсианских лун сходен с тем, что наблюдается на нашей «земной» Луне. Вообще-то присутствие реголита на Фобосе и Деймосе ученых сначала удивило. Ведь вторая космическая скорость, по достижении которой любой предмет уходит в межпланетное пространство, на таких мелких небесных телах составляет всего каких-нибудь 10 м/c. Поэтому при ударе метеорита любой булыжник становится здесь «космическим снарядом».

Подробные снимки Деймоса позволили обнаружить пока еще необъяснимый факт: оказывается, некоторые кратерные валы и примерно десятиметровые каменные глыбы, рассеянные по поверхности Деймоса, украшены длинным шлейфом. Эти шлейфы выглядят как довольно длинная полоса, образованная как бы выброшенным из глубины мелкозернистым материалом. Нечто подобное есть и на Марсе, но, кажется, там эти полосы выглядят несколько иначе. Во всяком случае, специалистам опять есть над чем поломать голову….

В 1945 году астроном Б.П.Шарплесс пришел к убеждению, что у Фобоса в его движении вокруг Марса существует вековое ускорение. А это значило, что спутник движется все скорее по очень-очень пологой спирали, постепенно тормозясь и все ближе

подходя к поверхности планеты. Подсчеты Шарплесса показали, что если ничего не изменится, то за какие-нибудь 15 миллионов лет Фобос упадет на Марс и погибнет.

Но вот наступил космический век, и человечеству стали ближе проблемы астрономии. О процессах торможения искусственных спутников в атмосфере Земли узнали широкие массы. Ну, а так как атмосфера есть и у Марса, правда очень разреженная, то не может ли она своим трением вызывать вековое ускорение Фобоса? В 1959 году И.С.Шкловский

выполнил соответствующие вычисления и сделал вывод, вызвавший брожение как в умах ученых, так и в умах широкой публики. То вековое ускорение, которое мы наблюдаем в условиях разреженной верхней атмосферы Марса, может быть объяснено только, если предположить у Фобоса очень малую плотность, такую малую, которая не позволила бы спутнику развалиться на куски, если он полый. Как и подобает ученому, И.С.Шкловский не делал никаких безапелляционных утверждений; он и сам считал поставленный им вопрос «весьма радикальным и не совсем обычным» предположением.

В 1973 году ленинградский ученый В.А.Шор и его коллеги в Институте теоретической астрономии АН СССР завершили обработку свыше пяти тысяч исчерпывающих по полноте данных, собранных почти за целый век со дня открытия Фобоса и Деймоса. Выяснилось, что Фобос все-таки ускоряется. Правда, значительно слабее, чем считал Шарплесс.

А раз ускорение есть, мы можем предсказать судьбу Фобоса: не более чем через 100 миллионов лет он так сблизится с Марсом, пересечет гибельный предел Роша и будет растерзан приливными силами. Часть обломков спутника упадет на Марс, а часть, вероятно, представится нашим потомкам в виде красивого кольца, подобно тому, которым ныне славится Сатурн.

Что касается Деймоса, то здесь ни у кого нет сомнений: вековым ускорением он не обладает.

Оба спутника испытывают сильное приливное воздействие со стороны Марса, поэтому они всегда повёрнуты к нему одной стороной. Фобос и Деймос движутся почти по круговым орбитам, лежащим в плоскости экватора планеты.

А нет ли у Марса еще каких-нибудь спутников, доселе неизвестных? Этот вопрос поставил перед собой Дж.П.Койпер, директор Лунно-планетной обсерватории при Университета штата Аризона. Для того чтобы ответить на этот вопрос, он разработал специальную фотографическую технику, позволяющую фиксировать даже очень слабо светящиеся объекты. Все его исследования не привели к открытию нового спутника Марса.

Затем поиски неведомого спутника Марса проводил сотрудник Эймсовского исследовательского центра НАСА в Калифорнии Дж.Б.Полак. Его исследования также не увенчались успехом. Так что по-прежнему можно считать, что лишь Страх и Ужас сопутствуют небесному воплощению бога войны.

Некоторые исследователи считают, что спутники Марса попали к нему “не по своей воле “, а были захвачены из пояса астероидов. Как видно, бог войны не опасен для Земли, но суров со своими приближёнными.

В Росcии готовится космическая миссия «Фобос-Грунт» - повторная после «Фобоса-2» попытка посадки космического аппарата на поверхность марсианского спутника, исследования его пород и - о чем раньше нельзя было и мечтать - доставки на Землю добытых образцов. Ориентировочное время проведения всей операции - 2005-2008 гг.

Использованный материал:

1. Энциклопедия “Астрономия. Постижение Вселенной, загадки звезд и галактик,

космос и жизнь”.

2. Физика планеты Марс. В.И.Мороз.

3. Спутники Марса. Под редакцией П.Сейделмена (Director Nautical Naval Office. U.S.

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 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.

Спутники Марса были открыты в 1877г. во время великого противостояния американским астрономом Асафом Холлом. Их назвали Фобос (в переводе с греческого Страх) и Деймос (Ужас), поскольку в античных мифах бог войны всегда сопровождался своими детьми страхом и ужасом.Спутники очень маленькие по размерам и имеют неправильную форму. Фобос (в переводе с греческого Страх) и Деймос (Ужас) - два маленьких спутника Марса были открыты американским астрономом Холлом во время великого противостояния 1877г. Размеры Фобоса 28х20х18 км, а Деймоса 16х12х10 км. КА "Маринер 7" случайно сфотографировал Фобос на фоне Марса в 1969г., а КА "Маринер 9" передал множество снимков обоих спутников, на которых видно, что поверхности спутников неровные, обильно покрытые кратерами. Несколько близких подлетов к спутникам совершили КА "Викинг" и "Фобос 2". На самых лучших фотографиях Фобоса видны детали рельефа размером в 5 метров.

Орбиты спутников - круговые: Фобос обращается вокруг Марса на расстоянии от центра планеты 9400 км с периодом 7 час. 39 мин. Деймос находится на расстоянии 23500 км, а период его обращения составляет 30 час. 18 мин. Период вращения вокруг оси каждого из спутников совпадает с периодом обращения вокруг Марса. Большие оси спутников всегда направлены к центру планеты. Фобос восходит на западе и заходит на востоке по 3 раза за марсианские сутки. Средняя плотность Фобоса - менее 2 г/см 3 , а ускорение свободного падения составляет 0,5 см/с 2 . Человек весил бы на Фобосе несколько десятков грамм, поэтому с Фобоса, подпрыгнув, легко улететь в космос. Самый крупный кратер на Фобосе имеет диаметр 8 км, сопоставимый с наименьшим поперечником спутника. На Деймосе наибольшая впадина имеет диаметр 2 км.

Небольшими кратерами поверхности спутников усеяны примерно также как и Луна. При общем сходстве, обилии мелко раздробленного материала, покрывающего поверхности спутников Фобос выглядит более "ободранным", а Деймос имеет более сглаженную, засыпанную пылью поверхность. На Фобосе обнаружены загадочные борозды, пересекающие почти весь спутник. Борозды имеют ширину 100-200 м и тянутся на десятки километров. Глубина их от 20 до 90 метров. Есть несколько гипотез, объясняющих происхождение этих борозд, но пока нет достаточно убедительного объяснения, как впрочем, и объяснения происхождения самих спутников. Скорее всего это захваченные астероиды.

В 1945 г. американский астроном Б. Шарплесс обнаружил вековое ускорение в движении Фобоса по орбите. Это означало, что Фобос, строго говоря, движется по очень пологой спирали, постепенно приближаясь к поверхности Марса. Если так будет продолжаться и дальше, то через 15 млн. лет-срок с космогонической точки зрения весьма небольшой (1/300 возраста Марса)-Фобос упадет на Марс.

Однако только через 14 лет на это обратили внимание. К тому времени появились небесные тела, двигавшиеся точно таким же образом. Это были искусственные спутники Земли. Торможение в земной атмосфере заставляло их снижаться, а приближение к центру Земли вызывало ускорение их движения. В 1959 г. советский астрофизик И. С. Шкловский подсчитал, что воздействие атмосферного трения на Фобос может вызвать наблюдаемый эффект только в том случае, если Фобос полый. Вторая гипотеза, объясняющая ускорение Фобоса приливным взаимодействием была выдвинута геофизиком Н.Н. Парийским.

Наличие векового ускорения Фобоса не раз оспаривалось из-за низкой точности первых наблюдений, и окончательный ответ на этот вопрос даст только время. Однако интересно, что у Деймоса никакого векового ускорения обнаружено не было.