Фобос и деймос - естественные спутники марса. Фобос и Деймос: судьба одной гипотезы

У планеты Марс есть два маленьких спутника — Фобос и Деймос. Деймос обращается по орбите, удаленной от планеты примерно на 23 тыс. км, а Фобос движется на расстоянии всего около 9 тыс. км от Марса. Вспомним, что Луна удалена от нас на 385 тыс. км, т. е. находится в 40 с лишним раз дальше от Земли, чем Фобос от Марса.

Вся история изучения Фобоса и Деймоса полна удивительных событий и увлекательных загадок. Судите сами: первое упоминание о наличии у Марса двух небольших спутников появилось не в научных трудах, а на страницах знаменитых «Путешествий Гулливера», написанных Джонатаном Свифтом в начале XVIII столетия.

По ходу событий Гулливер оказывается на летучем острове Лапуте. И местные астрономы рассказывают ему, что им удалось открыть два маленьких спутника, обращающихся вокруг Марса.

В действительности же марсианские луны были открыты А. Холлом лишь спустя полтора столетия после выхода романа в свет, во время великого противостояния Марса 1877 г. И открыты при исключительно благоприятных атмосферных условиях после упорных многодневных наблюдений, на пределе возможностей инструмента и человеческого глаза.

Сейчас можно только гадать, что побудило Свифта предсказать существование двух спутников Марса. Во всяком случае, не телескопические наблюдения. Скорее всего Свифт предполагал, что число спутников у планет должно возрастать по мере удаления от Солнца. В то время было известно, что у Венеры спутников нет, вокруг Земли обращается один спутник — Луна, а вокруг Юпитера— четыре, они были открыты Галилеем в 1610 г. Получалась «очевидная» геометрическая прогрессия, в которую на свободное место, соответствующее Марсу, казалось, сама собой просилась двойка.

Впрочем, Свифт предсказал не только существование Фобоса и Деймоса, но и то, что радиус орбиты ближайшего спутника Марса равен трем поперечникам планеты, а внешнего — пяти. Три поперечника — это около 20 тысяч километров. Примерно на таком расстоянии расположена орбита Деймоса. Правда, не внутреннего спутника, как утверждал Свифт, а внешнего — но все равно совпадение впечатляет. Разумеется, именно совпадение...

В очередной раз внимание к марсианским лунам было привлечено во второй половине XX столетия. Сравнивая результаты наблюдений, проведенных в разные годы, астрономы пришли к заключению, что ближайший спутник Марса Фобос испытывает торможение, благодаря которому постепенно приближается к поверхности планеты. Явление выглядело загадочно. Во всяком случае, никакими эффектами небесной механики наблюдаемое торможение объяснить не удавалось.

Оставалось одно: предположить, что торможение Фобоса связано с аэродинамическим сопротивлением марсианской атмосферы. Однако, как показывали расчеты, газовая оболочка Марса на высоте 6 тыс. км способна оказывать соответствующее сопротивление только при условии, что средняя плотность вещества Фобоса невелика. Точнее сказать, неправдоподобно мала!

Тогда-то и возникла оригинальная идея: столь небольшую плотность Фобоса можно объяснить его... пустотелостью! Но мы не знаем природных процессов, которые могли бы приводить к образованию пустых внутри небесных тел. Напрашивалась мысль, что Фобос, а возможно и Деймос — искусственные спутники Марса, созданные миллионы лет назад разумными существами, либо населявшими в то время Марс, либо прилетевшими откуда-то из космоса.

Быть может сейчас, когда спутники Марса сфотографированы с близкого расстояния космическими аппаратами и в их естественном происхождении не остается никаких сомнений, об этом не стоило бы и вспоминать. Но эпизод, о котором идет, речь, весьма поучителен.

Есть наука — и есть фантастика. Где в этой гипотезе проходит граница между ними? Если в движении Фобоса действительно имеет место торможение, отмеченное наблюдениями, это может означать, что спутник Марса пустотелый. Это — полноправная научная гипотеза. Она исходит из астрономических данных и с помощью соответствующих математических выкладок приводит к определенному выводу. Обычная схема научной гипотезы: «если то — то это». Все же остальное относится к области научной фантастики.

Дальнейшая судьба гипотезы, о которой идет речь, была ясна с самого начала — ее ожидала та же судьба, что и любую другую научную гипотезу. Она должна была либо получить необходимые подтверждения, либо оказаться опровергнутой. Многое зависело от того, насколько точными окажутся данные наблюдений относительно торможения ближайшего спутника Марса. А их надежность внушала опасения — наблюдения велись на пределе точности астрономических инструментов. И эти опасения подтвердились...

Когда в распоряжении исследователей Марса появился новый, более мощный способ исследования планет — автоматические космические станции, все стало на свои места. На космических снимках отчетливо видно, что Фобос и Деймос — огромные глыбы неправильной формы и, конечно, природного происхождения.

Если сопоставить результаты астрономических наблюдений с тем, что сообщили космические станции, вырисовывается такая картина. Спутники Марса — небольшие небесные тела. Размер Фобоса — 27 на 21, Деймоса — 15 на 12 км. Они движутся по почти круговым орбитам, расположенным в плоскости экватора планеты, в направлении ее суточного вращения. Деймос завершает один полный оборот за 30 ч. 18 м., а Фобос — за 7 ч. 39 м. Если учесть, что продолжительность марсианских суток чуть больше 24"/г часов, нетрудно сообразить, что Фобос заметно обгоняет суточное вращение планеты. Находясь на поверхности Марса, мы наблюдали бы, как Фобос и Деймос своими большими полуосями всегда направлены к центру Марса. (Вспомним, что таким же образом обращается Луна вокруг Земли — она всегда повернута к нашей планете одной и той же стороной.)

Полет автоматической станции «Викинг-1» впервые позволил оценить массу Фобоса. Когда орбитальный отсек этой станции пролетал на расстоянии 100 километров от спутника Марса, американским ученым удалось определить возмущение траектории его движения, вызванное притяжением Фобоса. Располагая такими данными, вычислить массу возмущающего тела уже не стоит труда. А зная его размеры, можно подсчитать и среднюю плотность. Для Фобоса она оказалась близка к 2 г/см3. Вполне нормальная плотность, примерно такая же, как у ряда каменных метеоритов. И, таким образом, нет нужды в гипотезе о пустотелой структуре спутников Марса.

Теперь ясно, где было слабое звено этой гипотезы — в исходных астрономических данных о движении Фобоса.

Зная массу Фобоса, можно вычислить величину силы тяжести на его поверхности. Она меньше земной в 2 тысячи раз. Может сложиться впечатление, что космонавт, оказавшейся на поверхности Фобоса, при малейшем толчке должен улететь в космос. Однако это не совсем так. Как показывают подсчеты, вторая космическая скорость для Фобоса составляет в среднем около 11,7 м/с. Это не так уж мало. Такую скорость на Земле может развить лишь спортсмен при прыжке в высоту на два с половиной метра. А так как мускульные усилия везде остаются одинаковыми, то еще не родился такой человек, который, оттолкнувшись ногами от Фобоса, мог бы безвозвратно его покинуть.

Большой интерес представляют фотографии Фобоса и Деймоса. Они были получены космическими станциями с расстояния всего нескольких десятков километров. На поверхности обоих спутников Марса отчетливо просматривается большое количество кратеров, похожих на лунные. Самый большой кратер на Фобосе достигает в поперечнике 10 км.

Любопытно, что в то время, когда обсуждалась проблема малой плотности Фобоса, было высказано предположение о том, что этот феномен объясняется не пустотелостью, а является результатом обработки его поверхности метеоритами, вследствие чего вещество Фобоса приобрело сильную пористость. А ведь это, между прочим, было тогда, когда еще шел спор о происхождении лунных кратеров—метеоритном или вулканическом. История науки знает и подобные курьезы — когда верные предположения высказываются на основе неправильных данных.

Кроме кратеров, на снимках Фобоса видны почти параллельные борозды шириной до нескольких сотен метров, тянущиеся на большие расстояния. Происхождение этих загадочных полос остается неясным. Возможно, это результат мощного удара крупного метеорита, «потрясшего» Фобос и вызвавшего образование многочисленных трещин. Может быть, таинственные борозды возникли благодаря приливному воздействию Марса. В пользу этого говорит тот факт, что на Деймосе, расположенном на значительно большем расстоянии от Марса, подобные детали не обнаружены. Ведь известно, что гравитационные воздействия ослабевают пропорционально квадрату расстояния.

Что касается происхождения Фобоса и Деймоса, не исключено, что это тела астероидного типа, захваченные Марсом. Может быть, они образовались даже раньше, чем сама планета. В любом случае их дальнейшее изучение представляет интерес для выяснения закономерностей формирования Солнечной системы.

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.

Марс

Выполнили: Селезнёв Дмитрий

Поздняков Денис

Бишкек 2004, СШ№ 57

Марс

Диаметр - 6794 км

Масса - 0,1074 Земной

Период вращения - 24 ч. 37 мин. 22,6 сек.

Период обращения - 686,97 суток

Атмосфера - разряженная, 95% углекислого газа, 4% приходится на азот и аргон, 1% на кислород и водяной пар. Ветры достигают скорости 100 м/с

Температура - средняя: -40° С; вообще колеблется от +20° до -125° С.

На полюсах планеты существуют полярные шапки. С наступлением весны полярная шапка начинает "съеживаться", оставляя за собой постепенно исчезающие островки льда. В то же время от полюсов к экватору распространяется так называемая волна потемнения (в 19 столетии ученые предполагали, что темные участки на поверхности планеты, появляющиеся весной являются растительностью). Современные теории объясняют это тем, что весенние ветры переносят вдоль меридианов большие массы грунта с различными отражательными свойствами.

У Марса имеются два спутника Фобос и Деймос. Фобос имеет размеры 28*20*18 км. Деймос меньше, его размеры 16*12*10 км. Состоят они из одной и той же темной породы, похожей на вещество некоторых метеоритов и астероидов. Поверхность изрыта метеоритными кратерами. Крупнейший кратер на Фобосе - Стикни, его диаметр 10 км. Предполагается что спутники Марса - астероиды, захваченные планетой из Пояса Астероидов.

Ученые, пытающиеся определить массу спутников пришли к неожиданному выводу - хотя спутники Марса имеют большие размеры, они очень легкие. Известный астрофизик И. О. Шкловский выдвинул гипотезу, согласно которой спутники полые внутри и, следовательно, имеют искусственное происхождение. Но о с путниках мы поговорим дальше, а сейчас о Марсе.

Исследования Марса

Как только СССР и США получили возможность запускать на орбиту Земли искусственные спутники, у них возникло желание исследовать ближайшие к Земле планеты...

Марс был выбран не случайно: он был на довольно близком расстоянии от Земли, что не потребовало бы больших затрат топлива, люди давно хотели узнать существует ли на Марсе жизнь сейчас или была ли она в прошлом, получить бесценную информацию о наличии на планете воды, полезных ископаемых, химического состава атмосферы и т.д.

В 1960 году СССР попытался отправить к Марсу межпланетную станцию. Но спутник не сумел выйти даже на околоземную орбиту и упал в Тихий океан. Следующая попытка также была неудачной.

Однако с этого момента каждые 26 месяцев (через такой промежуток времени Земля и Марс сближаются и космические аппараты могут долететь до Марса за кратчайшее время с наименьшей затратой топлива) СССР и США пытались запустить исследовательские космические аппараты к Марсу.

В 1965 году межпланетная станция "Маринер" пролетела в десяти тысячах километров от Марса. "Маринер-4", запущенный в 1964 г., первым успешно достиг Марса и доказал наличие на этой планете кратеров. Вслед за ним этот путь проделали "Маринер-6" и "Маринер-7" в 1969 г. В 1971 г. на орбиту вокруг Марса был запущен "Маринер-9", который передал на Землю свыше 7000 изображений. "Маринер-10" в 1974 г. впервые осуществил одновременное исследование двух планет. В программе его полета были три встречи с Меркурием, в ходе которых было получено 10000 изображений, а также пролет вблизи Венеры. В целом серия "Маринер" обеспечила успешное выполнение семи проектов.

В 1971 году Советскому союзу удалось посадить на поверхность планеты аппарат "Марс-3". После долгих минут молчания станция вышла на связь, ученые уже радовались успеху и готовились к приему бесценной информации, но через 20 секунд после установления связи станция замолкла навсегда. Попытки ученых восстановить связь ни к чему не привели. Станция успела передать всего несколько снимков. Сложилось такое впечатление, будто станцию накрыло песчаной бурей или взрывом...

В 1976 году США удалось осуществить проект "Викинг". Станции "Викинг-1" и "Викинг-2" совершили посадки на поверхность Марса и передали телевизионное изображение окрестностей.

В 1988 году советские межпланетные станции "Фобос-1" и "Фобос-2" приблизились к Марсу. Все шло по плану и ничто не предвещало неприятностей, однако обе станции пропали. "Фобос-1" исчез даже не отправив на Землю ни бита информации. "Фобос-2" все таки смог приблизится к марсианскому спутнику но прервал связь с Землей, как только начал выполнять программу исследований. Он "прожил" около 20 секунд, однако успел передать на Землю изображение неизвестного линзовидного объекта.

В 1993 году уже США потерпели неудачу - их самая дорогая за всю историю космических исследований станция "Марс Обсервер" просто исчезла. Приблизившись к Марсу, за сутки до начала исследований она пропала. Официальный представитель НАСА заявил что при подлете к марсианской орбите на "Обсервере" взорвались топливные баки.

В 1996 году Россия создала за 100 милионов долларов два комплекса для бурения почвы, две платформы для работы на поверхности планеты, орбитальную станцию, которая должна была, обращаясь вокруг планеты и собирать ценную информацию... Но снова неудача - все это оборудование упало в Тихий океан.

В этом же году американцы запустили новый исследовательский аппарат к Марсу. В 1997 году на поверхность планеты опустился знаменитый "Пэтфайндер". Главной целью проекта была проверка дешевых средств запуска космического аппарата и нового транспортного средства, так называемого "ровера", который должен был опуститься на марсианскую поверхность. Этот 10-килограммовый миниатюрный "ровер" был назван "Соджорнером" (т.е. "Временным жителем"). Он был оборудован специальными средствами для измерения химического состава поверхностных пород и почвы и фотографирования окрестностей места посадки в долине Арес. На Землю были переданы панорамные снимки окружающего ландшафта, и "Соджорнер" успешно совершил несколько экспедиций, пройдя в общей сложности около 80 м. Инструменты спускаемого аппарата вели мониторинг атмосферных условий на поверхности. В процессе парашютируемого спуска были измерены и параметры марсианской атмосферы.

В 1999 году американцы запустили сразу несколько исследовательских станций. Однако не суждено... Станция "Марс Клаймет Орбитер" сгорела в марсианской атмосфере, не передав никакой информации. После проведения проверки, специалисты НАСА выяснили что была допущена досадная ошибка, стоящая огромных денег. При расчете орбиты станции американские футы не были переведены в метрическую систему мер, и в таком виде данные были введены в программу станции, что и привело к потере станции.

"Марс Полар Лэндер" должен был совершить посадку 3 декабря 1999 года. Связь со станцией отключили на то время, пока она проходила бы через марсианскую атмосферу. Через 38 минут станция должна была выйти на связь, но не вышла. Американцы пытались связаться со станцией различными средствами: мощные радиотелескопы сканировали небо, орбитальная станция "Марс Глобал Сервейор" пыталась сфотографировать место предполагаемой посадки аппарата, но все попытки не увенчались успехом. Вскоре после этого NIMA предложила НАСА свою помощь. При помощи аппарата "Марс Глобал Сервейор", был заснят предполагаемый район посадки "Марс Полар Лэндер". Почти 15 месяцев лучшие люди NIMA работали с полученными снимками, прежде чем появились первые результаты. Специалисты, изучавшие снимки поверхности планеты, сообщили, что им удалось что-то обнаружить. Однако в НАСА считают что пока рано говорить о том, что специалисты NIMA обнаружили "Марс Полар Лэндер". Об этом можно будет говорить только после проведения более детальных съёмок подозрительного места.

Сейчас на орбите красной планеты находится единственная орбитальная станция, находящаяся в рабочем состоянии. "Марс Глобал Сервейор" до сих пор присылает очень полезную информацию о планете. Запуск аппарата состоялся 7 ноября 1996 г., причем достижение планеты планировалось на сентябрь 1997 г. АМС была успешно выведена на высокую эллиптическую орбиту вокруг Марса 11 сентября 1997 г. В последующие месяцы она постепенно была переведена на почти круговую околополярную орбиту, с которой с марта 1998 г. по январь 2000 г. выполнялось систематическое картирование планеты. "Марс Глобал Сервейор" сконструирован так, что после завершения проекта картирования он работает как спутник связи, и сейчас всё еще находится на своей орбите вокруг Марса.

С помощью "Марс Глобал Сервейор" были получены следующие результаты:

Обнаружены признаки появления воды на поверхности Марса в наше время (русла, следы потоков жидкости на краях кратеров).

Обнаружены слоистые отложения, которые свидетельствуют о том, что в древности на Марсе были широко распространены водоемы (озера).

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.