Марс — богатая планета и довольно странная. Она до сих пор не дала ответы на множество вопросов. И тут еще эти две луны: Фобос и Деймос. Ведь эти два космических тела совсем не похожи на нашу земную Луну. Естественные спутники больше напоминают астероиды.

Оба естественных спутника просто крошечные. Фобос составляет всего-то двадцать два километра, а Деймос — тринадцать километров. Причем эти размеры делают их не просто маленькими лунами, но и самыми крошечными образованиями в нашей системе.

Состав также несколько необычен. Большая часть материала спутников — это углеродистые хондриты типа I и типа II. Да и их вытянутые формы ну совсем не ассоциируются с обычными лунами других планет. Причем даже если смотреть с поверхности Марса, то трудно сразу понять, что это не пролетающий астероид, а спутник планеты. Деймос, если честно, из-за своей дальности выглядит как звезда и очень похож на земную Венеру. Что касается Фобоса, то он расположен на самой близкой траектории в сравнении с другими лунами к собственной планете. И все же, даже при таких условиях выглядит лишь как треть Луны.

Фобос движется в шести тысячах километров от родной планеты. На поверхности спутника тонны мусора, который, возможно, образовался еще в процессе формирования Марса, когда по нему совершалось множество ударов пролетающими космическими телами. Скорость же этой луны такова, что она пересекает одну и ту же область неба над Марсом каждые четыре часа. Проход Фобоса начинается с востока и движется к западу.

Расстояние от Марса до Деймоса составляет более двадцати тысяч километров. Проход этой луны занимает тридцать часов, что чуть больше марсианских суток.

Происхождение

Изначально ученые думали, что эти два тела действительно родились астероидами. То есть благодаря притяжению Юпитера будущие луны были подтянуты к Марсу, который их и захватил.

Вот только современное положение лунных орбит говорит о том, что данная теория содержит множество изъянов. Спутники имеют стабильные орбиты и движутся, как послушные друзья старшего брата. Захваченные космические образования так не поступают, а продолжают двигаться хаотически. Есть вероятность, что атмосфера могла замедлить движение лун и даже усадить их на нынешние орбиты. Вот только марсианская атмосфера для этого слишком тона и, соответственно, слаба.

Но можно предположить, что изначально Фобос и Деймос были сформированы как планеты, но из обломков, оставшихся после формирования материнской планеты. Остальное доделала гравитация, создав такие причудливые формы.

Еще одна теория говорит о том, что у двух спутников может быть естественная история создания по типу земной Луны. Ведь в процессе формирования ранней Солнечной системы происходило множество столкновений, который и могли отколоть кусочки от Марса.

По мнению исследователей, столкновения разбросали обломки по кольцу вокруг Марса. И потом материал собрался в луны. Кроме того, есть версии, что Фобос по мере приближения к планете тоже будет разорван и разбросан по кольцу.

Предстоит еще многое узнать о самой планете и ее лунах, о которых долгое время вообще никто не знал. И ответы помогут расширить знания о формировании всей Солнечной системы.

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.

В ближайшие 100 миллионов лет Фобос, вероятно, будет разрушен приливными силами Марса. Авторы и права: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA.

Марс и Земля имеют несколько общих черт. Как и Земля, Марс относится к планетам земной группы (т.е. эта планета состоит из силикатных пород и минералов). Он также имеет полярные ледяные шапки, наклонённую ось, а в прошлом вероятно обладал океанами наполненными жидкой водой. Кроме того, Марс и Земля являются единственными планетами земной группы у которых имеются естественные спутники.

На самом деле у Марса есть два спутника – это Фобос и Деймос (названы они в честь греческих богов ужаса и террора, соответственно). Деймос меньше Луны, а его орбита располагается на большем расстоянии от планеты. Этот спутник обладает характеристиками астероида, что может являться аргументом при определении места его происхождения.

Деймос был открыт в 1877 году американским астрономом Асафом Холлом (Asaph Hall), который целенаправленно искал марсианские луны, находясь в военно-морской обсерватории США (USNO). Название спутнику было дано Генри Маданом (Henry Madan) вскоре после открытия.

Поскольку Деймос не является круглым телом его средний радиус лежит в пределах между 6 и 6,38 км. (3,73-3,96 миль) или около 15×12,2×11 километров (9,32×7,58×6,835 миль), что делает его почти в два раза меньшим, чем Фобос. Из-за небольшой массы – около 1,4762*10 15 килограмм, поверхностная сила тяжести Деймоса слаба (ускорение свободного падения составляет всего 0,0039 м/с 2).

Орбита Деймоса близка к круговой, перигелий располагается в 23455,5 км., а апогей – в 23470,9 км., таким образом среднее расстояние составляет около 23463,2 км. При средней орбитальной скорости в 1,3513 км/с, на один оборот вокруг Марса, Деймос тратит 30 часов, 18 минут и 43,2 секунды.

И Деймос и Фобос состоят из силикатных пород богатых углеродом, что роднит их с астероидами из главного пояса. Хотя поверхность спутника покрыта кратерами, она значительно более гладкая, чем поверхность Фобоса.

Только две геологические особенности на Деймосе получили собственные имена: кратеры Вольтера и Свифта, названые так в честь знаменитых в 17-18-ом веках публицистов, которые размышляли о существовании двух марсианских лун, прежде чем они были обнаружены.

Исследователи считают, что спутник Марса Фобос может когда-нибудь превратиться в кольцо вокруг Красной Планеты. Авторы и права: Celestia.

Происхождение спутников Марса до сих пор остаётся неопределённым, однако среди исследователей существует ряд гипотез. Наиболее широко распространена теория, согласно которой спутники Красной Планеты являются объектами, выброшенными из пояса астероидов под действием силы тяжести Юпитера и захваченными Марсом.

Тем не менее, эта теория остаётся спорной, поскольку маловероятно, что Марс был бы в состоянии замедлить тела такого размера достаточно, чтобы они достигли своих нынешних орбит. Модифицированный вариант этой гипотезы заключается в том, что Фобос и Деймос когда-то являлись бинарным астероидом, который затем был захвачен Марсом.

Согласно другим популярным гипотезам спутники образовались на их нынешних орбитах в результате аккреционных процессов, или, возможно, в далёком прошлом Марс был окружён множеством крупных астероидов, которые были выброшены на его орбиту после столкновения с планетезималями. Со временем, большинство из них упали на поверхность.

Министерство образования Украины

СШ № 13 г. Никополя

Реферат по астрономии

на тему:

“ Фобос и Деймос - спутники Марса “

Выполнил:

Василенко А. (11-В)

“…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.

Спутники Марса, Фобос и Деймос, были открыты практически одновременно в августе 1877 года. Фобос, имеющий больший диаметр, открыт 12 августа, на два дня позже Деймоса. Первые фотографии двух спутников Марса мир увидел спустя почти сто лет: межпланетная станция «Маринер-9» запечатлела Фобос в 1971 году, а спустя шесть лет станция «Викинг-1» сфотографировала Деймос.

Характеристики спутников

Фобос (его диаметр 23 километра) и Деймос (16 километров) – довольно маленькие по размеру спутники, находящиеся очень близко от своей планеты. Фобос и вовсе находится ближе всех к своей планете среди других спутников в Солнечной системе, а Деймос имеет наименьший размер. Период обращения Фобоса вокруг планеты составляет 7 часов 29 минут, наклон орбиты к экватору равен одному градусу, плотность материи – 2 г/м³. Период обращения Деймоса равен 30 часам, наклон орбиты к экватору – 2,7 градусов, плотность материи – 2 г/м³.

Строение и поверхность

Исследования показали, что оба спутника довольно сильно отличаются друг от друга топографически. Характерное отличие Фобоса в наличии многочисленных борозд, параллельных друг другу, их ширина примерно сто-двести метров, а глубина достигает двадцати метров. Практически все эти борозды берут свое начало у кратера Стикни, имеющего наибольший диаметр среди всех (10 километров). А вот на Деймосе такие параллельные борозды отсутствуют, что делает поверхность спутника более однородной. Стоит заметить, что и размеры кратеров намного меньше, чем на другом спутнике – наибольший из них имеет диаметр в два километра.

Интересные факты

Главным вопросом, которым задаются ученые при изучении двух спутников: почему же поверхность Фобоса так отличаются от поверхности Деймоса? Вразумительного ответа на данный вопрос не найдено до сих пор.

Другие интересные факты:

• Радиус орбиты Фобос становится меньше (за век на 1,8 метров). Согласно исследованиям, если такая тенденция продолжится, то Фобос разрушится через 50 миллионов лет.
• Стикни, самый большой кратер Фобоса, назван в честь жены Хейла – человека, открывшего оба спутника.
• Неоднократно высказывалась гипотеза о том, что на Фобосе и Деймосе есть богатые углеродом породы.