Marťanské měsíce Phobos a Deimos patří mezi nejzáhadnější satelity planet naší sluneční soustavy. Mars je jedinou terestrickou planetou se dvěma měsíci a překvapivě žádný jiný měsíc v naší sluneční soustavě není tak blízko své planetě jako Phobos a Deimos k Marsu.
9. února 2022, středa 04:15
amv212 [ ] pro sekci Blogy
reklama
Mars, rudá planeta, kde Elon Musk sní o vytvoření lidských kolonií, má dva podivně tvarované měsíce – Phobos a Deimos. Ve srovnání se pozemským měsícem jsou Phobos a Deimos maličké, měří pouhých 13,8 a 7,8 mil (22,2 a 12,5 km) v průměru. Kvůli jejich nepravidelnému tvaru a složení podobnému meteoritu astronomové dlouho považovali oba měsíce za asteroidy a věřili, že Mars nemá satelit.
V srpnu 1877 americký astronom Asaph Hall zjistil, že Mars má vnitřní a vnější měsíc. Tyto dva satelity rudé planety byly později pojmenovány Phobos a Deimos, jak navrhl anglický chemik Henry Madan. Zajímavé je, že planeta Mars byla pojmenována po stejnojmenném římském bohu války a její měsíce převzaly svá jména od dvojčat (Phobos a Deimos, představující strach a paniku, v tomto pořadí) řeckého ekvivalentu římského boha Arese.
Mars s Phobosem a Deimosem. NASA
Detailní pohled na marťanské měsíce
reklama
Průměrný sluneční den na Marsu trvá 24 hodin a 37 minut. Jeho menšímu měsíci Deimos, který se nachází 14 576 mil (23 458 km) daleko (od středu Marsu), trvá jeden oběh kolem rudé planety asi 30 hodin. Mezitím Phobos, který obíhá pouhých 3 700 mil (5 955 km) od povrchu Marsu, má oběžnou dobu 7,66 hodiny. Phobos tak může absolvovat tři oběhy kolem Marsu za jediný den.
Na základě dat shromážděných z různých marsovských roverů došli astronomové k závěru, že jelikož je Phobos tak blízko rudé planetě, mohl by skončit roztržením gravitací vyzařující z Marsu. Navíc se Phobos každé století přibližuje o 1,8 cm (0,7 palce) k Marsu, takže je pravděpodobné, že během příštích 50 milionů let se s Marsem buď srazí, nebo se rozpadne na fragmenty a vytvoří kolem planety prstenec. To je důvod, proč se Phobos také nazývá marťanský měsíc odsouzený k zániku.
Snímek Deimosu pořízený sondou Mars Reconnaissance Orbiter. Zdroj: NASA, JPL-caltech, University of Arizona/Wikimedia Commons
reklama
Země a její měsíc jsou od sebe vzdáleny 238 855 mil (384 400 km). Kvůli této vzdálenosti mezi nimi zakřivení Země nepřekáží při pozorování Měsíce, ale u Marsu je situace jiná. Protože Phobos a Deimos obíhají tak blízko, zakřivení rudé planety je skrývá před zraky pozorovatele na povrchu planety.
To je důvod, proč oba měsíce nejsou viditelné z oblastí planety, které se nacházejí více než 70 stupňů na sever nebo na jih (83 stupňů pro Deimos) od rovníku planety. Navíc pokud jste v rovníkové oblasti Marsu (tam jsou marťanské měsíce nejlépe vidět). Při maximální jasnosti se vám Phobos bude jevit jako nehybný asteroid a Demos jen jako malá hvězda.
Stejně jako náš Měsíc obíhají oba marťanské měsíce kolem Marsu ze západu na východ, Phobos obíhající rychlostí 4782,5 7700 mph (asi 3022,7 4864,5 km/h) a Deimos obíhající rychlostí XNUMX XNUMX mph (XNUMX XNUMX km)./hod.
Snímek Phobosu pořízený sondou Mars Reconnaissance Orbiter. Zdroj: NASA, JPL-caltech, University of Arizona/Wikimedia Commons
Teorie původu Phobos a Deimos
Oba přirozené marťanské satelity vypadají jako dva malé asteroidy. Pozorování provedená sondou NASA Mars Global Surveyor naznačují, že se skládají z vesmírných hornin typu C, které se nacházejí především v uhlíkatých chondritických meteoritech a asteroidech.
reklama
Podle Thomase Zurbuchena, který pracuje jako administrativní asistent na ředitelství vědeckých misí NASA, „vyřešení hádanky o tom, jak vznikly měsíce Marsu, nám pomůže lépe porozumět tomu, jak se planety formovaly kolem našeho slunce a následně kolem jiných hvězd.“
Marsovské měsíce jsou dva nejmenší a nejméně jasné měsíce v naší sluneční soustavě. Jsou tak odlišné od typické družice, že ani astronomové si nejsou jisti jejich přesným zdrojem. Podle jedné teorie, když se Mars poprvé zformoval, planeta zažila kolizi s jiným objektem ve sluneční soustavě. Srážka vymrštila četné roztavené kameny a shromáždila je na oběžné dráze kolem Marsu.
Pod vlivem gravitace mohly roztavené horniny tvořit velké akumulace, které se později staly Phobos a Deimos. Na podporu této teorie někteří astronomové tvrdí, že minerální složení Marsu a jeho měsíců je si navzájem podobné; například půda Phobosu i Marsu je bohatá na fylosilikáty. Je tedy možné, že oba marťanské měsíce pocházejí ze samotné rudé planety. Tato myšlenka je také podobná hypotéze dopadu, ve které se předpokládá, že se Země srazila s hypotetickou planetou Theia před 4,5 miliardami let a roztavené trosky z dopadu vedly ke vzniku Měsíce.
Další nápad, jak vysvětlit zrození marťanských měsíců, souvisí s pásem asteroidů, který existuje mezi drahami Marsu a Jupiteru. Protože uhlíkaté asteroidy typu C se v pásu asteroidů nacházejí hojně, mnozí astronomové se domnívají, že Phobos a Deimos jsou asteroidy, které z pásu unikly a později byly gravitací Marsu vytaženy na své dráhy. Tento jev se nazývá zachycení asteroidu.
reklama
Phobos a Deimos se na svých téměř kruhových drahách kolem Marsu pohybují miliardy let, ale ve skutečnosti nemohou zachycené asteroidy v naší sluneční soustavě zůstat na stabilních drahách tak dlouho. A atmosféra Marsu je příliš řídká a nedostatečná na to, aby zpomalila pohyb zachycených asteroidů natolik, aby se mohly uchytit na svých současných drahách.
V roce 2021 tým výzkumníků ze Švýcarského federálního technologického institutu (ETH Zurich) a americké námořní observatoře navrhl, že Deimos a Phobos vznikly ze stejného „protomoonu“ (měsíc v raných fázích vývoje). Tým vedený geofyzikem Amirhosseinem Bagherim spojil data z roveru InSight NASA s informacemi o slapových interakcích na Marsu.
Vědci došli k závěru, že Mars v době jeho zrodu doprovázel protoměsíc, který se později rozdělil na dvě části, nacházející se na kruhové a eliptické dráze kolem Marsu. Časem slapová energie z obří rudé planety způsobila, že se eliptická dráha také stala kruhovou.
Autoři studie naznačují, že většina protoměsíce, který dnes známe jako Phobos, zaujímala eliptickou dráhu, pohybovala se po spirále a přibližovala se k Marsu v důsledku rozptylu slapové energie. Zatímco Deimos, který byl od samého počátku na kruhové dráze, nezažil rozptýlenou energii a vzdálil se od Marsu.
Avšak změny v orbitálním pohybu obou marťanských měsíců a rozdíly, které existují mezi jejich drahami, naznačují, že je nepravděpodobné, že by Phobos a Deimos vznikly ze stejné vesmírné formace.
Zajímavá fakta o Marsu, Phobosu a Deimosu
Mars je jedinou pozemskou planetou se dvěma měsíci a překvapivě žádný jiný měsíc v naší sluneční soustavě není tak blízko své planetě jako Phobos a Deimos k Marsu. Zde je několik dalších fascinujících faktů o rudé planetě a jejích měsících:
— Japonská vesmírná agentura JAXA plánuje v roce 2024 vyslat na Phobos přistávací modul. Mise Mars Moons eXploration (MMX) bude sbírat vzorky hornin a půdy z Měsíce a vrátí se v roce 2029. Vědci z ETH Zurich naznačují, že informace získané japonským aparátem pomohou posunout studium původu Phobos a Deimos. Japonsko však není jedinou zemí, která o marťanské měsíce projevila zájem. V roce 1988 se Sovětský svaz dvakrát neúspěšně pokusil prozkoumat Phobos pomocí sond Phobos 1 a Phobos 2.
— Johannes Kepler navrhl, že protože Jupiter má čtyři měsíce a Země má jeden, musí mít rudá planeta dva měsíce mezi nimi. Svou domněnku na základě čísel se mu však nepodařilo prokázat.
— Johannes Kepler navrhl, že protože Jupiter má čtyři měsíce a Země má jeden, musí mít rudá planeta dva měsíce mezi nimi. Svou domněnku na základě čísel se mu však nepodařilo prokázat.
— Na Marsu je největší sopka v naší sluneční soustavě, zvaná Olympus Mons. Předpokládá se, že je 16 mil (25 kilometrů) vysoký a 374 mil (624 kilometrů) v průměru. Pro srovnání, Mauna Loa je největší sopka na Zemi, táhne se 75 mil (120 km). Obrovskou velikost Olympus Mons lze posoudit podle skutečnosti, že do něj mohlo být umístěno 100 sopek Mauna Loa.
Jedním z charakteristických rysů Phobosu je přítomnost velkého kráteru Stickney na jeho povrchu, který se rozkládá v délce 6 mil (9,6 kilometrů). První vesmírnou sondou, která objevila Stickney, byl Mars Global Surveyor NASA; Díky tomuto kráteru má marťanský měsíc velké vzory, které vypadají jako skvrny. Deimos má také dva krátery, Voltaire a Swift (pojmenovaný po slavných spisovatelích Voltaire a Jonathan Swift), každý o průměru asi 1,9 kilometry.
Snad Phobos a Deimos pomohou odhalit různé záhady o původu Marsu a naší sluneční soustavy. Studium těchto malých měsíců by nám mohlo umožnit lépe porozumět planetě, o které si myslíme, že bychom ji mohli v budoucnu obývat. Doufejme, že nadcházející japonská mise MMX odhalí některá z nejzajímavějších tajemství, která se ukrývají na marťanských měsících.
Mars je sedmá největší planeta sluneční soustavy. Rudá planeta je v průměru asi 228 milionů km od Slunce a patří mezi terestrické planety. Mars vyniká mimo jiné svou neobvyklou červenou barvou a přitahuje pozornost mnoha vědců některými vlastnostmi podobnými Zemi, což vyvolává sny o možnosti využití rudé planety pro vlastní účely nebo dokonce o její budoucnosti. kolonizace. Ve vesmíru je Mars doprovázen dvěma přirozenými satelity: Phobos a Deimos.
Pojďme se na každý ze satelitů rudé planety podívat podrobněji, zjistit jejich hlavní charakteristiky, původ, historii objevů, výzkum atd.
Vlastnosti Phobos
Phobos obíhá Mars ve vzdálenosti 6006 km, měřeno od povrchu rudé planety, a provede úplnou revoluci kolem Marsu za 7 hodin 39 minut 12 sekund. Průměr největší marťanské družice je pouhých 22,5 km. Pro srovnání, průměrný průměr Měsíce je přibližně 3474,1 km.
Phobos nemá žádnou atmosféru kvůli své nízké hmotnosti (1,072 × 10 16 kg). Vlivem marťanské gravitace se rychlost Phobosu snižuje a on sám se stále více přibližuje k povrchu rudé planety. Přirozená družice dříve nebo později spadne na Mars, nicméně je pravděpodobné, že vlivem slapových sil bude Phobos zničen dlouho před katastrofickým pádem.
Předpokládá se, že dutina tvoří 25 až 45 % vnitřního prostoru marťanského satelitu. Na povrchu Phobosu lze pozorovat několik hlubokých a neobvyklých rýh, které se nacházejí v blízkosti perly reliéfu Phobos – kráteru Stickney (kráter dostal své jméno na počest manželky Asapha Halla, která oba objevila. Marsovské měsíce). S největší pravděpodobností tento kráter o průměru 9 km vznikl v důsledku srážky s asteroidem.
Povrch Phobosu je pokryt silnou vrstvou Regolithu. Zajímavý fakt! Existuje předpoklad, že meteorit Kaidun letěl na Zemi z Phobosu. V meteoritu, který spadl v roce 1980 na území Jemenské lidově demokratické republiky, byly nalezeny prvky, které potvrzují hypotézu o marťanském původu Kaidunu. V důsledku srážky s jiným kosmickým objektem dopadl oddělený materiál Marsu na větší z jeho satelitů, kde prošel změnami a nakonec se zformoval do námi známého meteoritu.
Tabulka 1. Hlavní fyzikální vlastnosti Phobosu
Průměr Deimosu je téměř poloviční než jeho starší bratr a je 12,4 km. Druhá marťanská družice oběhne planetu za 30 hodin 17 minut 55 sekund ve vzdálenosti 23458 km. Deimos byl dlouhou dobu definován jako nejmenší satelit v naší sluneční soustavě, ale později se ukázalo, že existují satelity, které jsou velikostí podřadné.
Dráha satelitu je téměř kruhová. Na rozdíl od Phobosu, který na Marsu vychází na západě a zapadá při západu slunce na východě, Deimos naopak vychází na východě a zapadá na západě.
Také na rozdíl od Phobosu, který se každým rokem přibližuje Marsu, se Deimos stále více vzdaluje od rudé planety a s největší pravděpodobností po nějaké době opustí oběžnou dráhu čtvrté planety sluneční soustavy. se vydal unášet vesmírem jako samostatné kosmické těleso.
Povrch Deimosu je homogennější a z pozoruhodných objektů na reliéfu jsou pouze dva krátery: Swift (1 km v průměru) a Voltaire (1,9 km v průměru). Byly pojmenovány po dvou spisovatelích, kteří ve svých dílech předpokládali objev satelitů. Zdálo by se, že povrch takové družice bude mít mnoho defektů v důsledku slunečního větru, záření a kolizí s jinými tělesy, ale to se u Deimosu neděje.
Deimos a Phobos mají jedinečný tvar, pro který neexistují analogy ani mezi planetami, ani mezi ostatními satelity Sluneční soustavy.
Tabulka 3. Základní fyzikální vlastnosti Deimosu
Před téměř čtyřmi stoletími velký německý vědec Johannes Kepler navrhl, že Mars by měl mít dva satelity. Protože naše planeta má Měsíc, Galileo také objevil čtyři satelity Jupitera. Myšlenka, že rudá planeta byla doprovázena dvěma satelity, odpovídala myšlence Johannese Keplera o přirozené harmonii a rovnováze, která vládla ve vesmíru.
Deimos a Phobos objevil v roce 1877 s rozdílem šesti dnů, jedenáctého a sedmnáctého srpna, americký astronom Asaph Hall. Jména pro společníky byla vypůjčena z Homerovy básně „Ilias“ a navrhl je Henry George Madan.
Mytologie
Ares, syn Dia a Héry, byl bohem války a jedním z olympských bohů. Tento starověký řecký bůh žil pro bitvy a byl oddán co nejkrvavější a zrádné válce. Ve starověké římské mytologii Áres odpovídal Marsu.
Bohyně krásy Afrodita byla zamilovaná do Arese a nakonec měli děti:
- Eros je bůh lásky a pomocník Afrodity.
- Harmonie je bohyní harmonie a šťastného manželství.
- Pothos je bůh touhy lásky.
- Himeros je patron a bůh lásky.
- Anteros zaštiťuje vzájemnou lásku, ale zároveň se mstí těm, kteří lásku neopětují a zesměšňují city druhého.
- Phobos je bůh strachu, který doprovázel svého otce v bitvě.
- Deimos je dvojče Phobos a ztělesnění hrůzy. Také doprovází svého otce v bitvách.
Satelity Marsu byly pojmenovány na počest posledních dvou bratrů a metaforické spojení nebeských těles s událostmi mýtů je rozhodně vysledováno.
Viditelnost z Marsu
Oba satelity jsou z Marsu viditelné tím lépe, čím blíže k rovníku je pozorovatel. Na pólech planety nejsou Deimos ani Phobos vůbec vidět.
Phobos i Deimos jsou vždy otočeni stejnou stranou k rudé planetě. Phobos z povrchu planety vypadá jako měsíc, i když je třikrát menší a Deimos se díky menší velikosti a vzdálenější poloze podobá spíše hvězdě.
Původ
Existuje mnoho hypotéz o původu Phobos a Deimos:
- Za prvé, oba měsíce jsou ve skutečnosti asteroidy z pásu asteroidů, které se nakonec staly měsíci Marsu. Pro vyvrácení této teorie jsou uvedeny dva argumenty: nepravděpodobnost, že by Mars zachytil dva asteroidy najednou, a rozdíly ve složení satelitů a asteroidů z Pásu.
- Druhý, Phobos a Deimos, jsou dvě části jednoho velkého asteroidu, který se rozdělil na dva satelity rudé planety. Hustota Phobos a Deimos je ale příliš nízká a oběžné dráhy měsíců, které se nacházejí nad rovníkem rudé planety, nemluví ve prospěch této hypotézy.
- Za třetí, měsíce byly výsledkem srážky mezi Marsem a jiným velkým tělesem. Po srážce byla část Marsu vymrštěna na oběžnou dráhu. Tuto teorii podporuje i složení satelitů, které je podobné složení samotné rudé planety.
Kromě těchto teorií existuje i hypotéza o možném třetím satelitu Marsu. Kvůli procesům, které se vyskytují na Phobosu, někteří vědci předpokládali existenci dalšího marťanského satelitu, který byl zničen vlivem masivní planety. Zničený satelit, který dostal jméno Thanatos, radikálně změnil topografii a atmosféru planety a možná dokonce zničil všechny živé organismy, které mohly na Marsu existovat.
Výzkum
Obrovské množství průzkumných misí se nezdařilo. Lidstvo se však ještě stihlo o marsovských měsících něco dozvědět.
V roce 1894 se Belopolskému podařilo pořídit fotografie Deimose. Kostinský také obdržel fotografie satelitů v letech 1909 a 1896.
Struve představil teorii o pohybu Phobos a Deimos v roce 1911.
1969. března 7 byla spuštěna meziplanetární stanice Mariner XNUMX. Pořídila několik fotografií povrchu Marsu, které zachytily stín vržený Phobosem.
O několik let později bylo navrženo nové letadlo. Mariner 9 byl vypuštěn 31. května 1971, aby prozkoumal rudou planetu. Mimochodem, právě tato meziplanetární stanice se stala první umělou družicí za oběžnou dráhou Země. Podařilo se mu vyfotit samotné Phobos a Deimos.
O šest let později, v roce 1977, nám dvě orbitální stanice Viking 1 a Viking 2 mohly poskytnout nové snímky měsíců rudé planety.
Rok 1988 byl ve znamení vypuštění dvou sovětských automatických meziplanetárních stanic. Phobos-1 a Phobos-2 byly určeny nejen ke studiu čtvrté planety sluneční soustavy a jejích satelitů, ale také ke studiu Slunce, meziplanetárních rázových vln a dalších objektů. Z prvního zařízení bylo možné získat některá data o našem svítidle, ale brzy se ztratila komunikace se stanicí. Phobos-2 pořídil několik snímků, ale hlavního cíle mise nebylo dosaženo: zařízení nebyla spuštěna na povrch většího satelitu rudé planety.
O deset let později byla spuštěna nová automatická meziplanetární stanice, tentokrát z USA. Cílem mise bylo zmapovat Mars, což se podařilo již v roce 2001, ale i přes to bylo zařízení nadále používáno až do roku 2006, kdy došlo ke ztrátě komunikace s vesmírnou stanicí.
V roce 2003 byla z kosmodromu Bajkonur vypuštěna meziplanetární stanice, která je stále v provozu. Zařízení provádělo výzkum na Marsu. Podařilo se mu najít metan v atmosféře planety a také zmrzlou vodu. Navíc Mars Express (jak se tato stanice jmenovala) obdržela několik snímků Phobosu.
Snímky Phobosu byly také přijaty z amerického průzkumného satelitu Mars v letech 2007 a 2008.
Mars Odyssey, která byla vypuštěna v roce 2001, měřila povrchovou teplotu Phobosu při plném slunečním světle. Na stupnici Celsia byla teplota dvacet sedm stupňů při osvětlení Sluncem a sto dvacet tři stupňů pod nulou, aniž by sluneční světlo dopadalo na kosmické těleso.
2011. ledna XNUMX se Mars Express opět vyznamenal a tentokrát se mu podařilo získat několik snímků Phobosu, který se k němu velmi přiblížil.
Také v roce 2011 byl učiněn pokus vypustit zařízení, které by na naši planetu dodávalo půdu z Marsu a Phobosu. Ruská automatická meziplanetární stanice Phobos-Grunt však nikdy nedokázala opustit oběžnou dráhu Země a v roce 2012 ji opustila a shořela v atmosféře.
V současné době se připravuje nová kosmická loď Martian Moons Exploration, která je vyvíjena díky úsilí Japonské agentury pro výzkum vesmíru. Vypuštění zařízení je naplánováno na září 2024 pro studium marťanských satelitů a také pro sběr půdy z Phobosu, který bude na Zemi doručen v roce 2029.
Zatmění na Marsu
Stejně jako na Zemi, i na červené kouli může dojít k zatmění Slunce. Phobos je skromný a obíhá kolem Marsu příliš rychle, takže zatmění Slunce obvykle trvá až dvacet sekund.
Deimos je příliš malý i na krátké zatmění. Pozorovateli z Marsu se během této události bude Deimos jevit jako malý bod, který se bude velmi rychle pohybovat po disku naší hvězdy.
Shrneme-up
Phobos a Deimos jsou jedním z nejzáhadnějších objektů v našem systému. Astronomové a fyzici stále vytvářejí četné hypotézy o původu satelitů Marsu a také o jejich možné budoucnosti. Země nadále posílají kosmické lodě na průzkumné mise, přestože mnohé z nich byly neúspěšné. I vzhledem k malé velikosti Phobos a Deimos stále skrývají mnoho tajemství, která možná nikdy nebudeme schopni rozluštit. A možná se v brzké době dočkáme odpovědí na ty nejdůležitější otázky.
