Phobos Mars I | |
Utsikt over Phobos av Mars Reconnaissance Orbiter . | |
Type | Naturlig satellitt fra Mars |
---|---|
Orbitale egenskaper ( Epoch J2000.0 ) | |
Semi-hovedakse | 9 377,1 km |
Eksentrisitet | 0,015 1 |
Revolusjonstid | 0,319 d ( 7 t 39 min ) |
Tilbøyelighet | 1,075 ° |
Fysiske egenskaper | |
Dimensjoner | 26,8 × 22,4 × 18,4 km |
Masse | 1,072 × 10 16 kg |
Gjennomsnittlig tetthet | 1,85 × 10 3 kg / m 3 |
Overflatens tyngdekraft | 0,005 m / s 2 |
Middels albedo | 0,07 |
overflate temperaturen | ~ 233 K |
Atmosfærens egenskaper | |
Atmosfærisk trykk | Ingen atmosfære |
Oppdagelse | |
Oppdageren | Asaph Hall |
Dato for oppdagelse | 18. august 1877 |
Betegnelse (r) | |
Phobos , eller Mars I (i systematisk betegnelse ), er den største av de to naturlige satellittene til Mars (den andre er Deimos ). Av de to er det nærmest planeten .
Navnet som ble gitt til denne satellitten er navnet til Phobos , et tegn fra gresk mytologi . Phobos og Deimos er tvillingene som guden Ares ( Mars for romerne ) hadde fra gudinnen Afrodite ( Venus for romerne). På klassisk gresk betyr de vanlige navnene φόβος / phóbos og δειμός / deimós begge "frykt, terror".
De geologiske formasjonene til Phobos er oppkalt etter astronomer som har studert satellitten, samt mennesker og steder i Gullivers reiser av Jonathan Swift . Flere kratere er oppkalt, samt en åsrygg, Kepler Dorsum , etter astronom Johannes Kepler .
Phobos er en veldig uregelmessig kropp, med dimensjoner på 27 × 21,6 × 18,8 km , altfor lite massiv til å være i hydrostatisk likevekt og derfor ha tatt en nesten sfærisk form . På grunn av sin form, men spesielt rotasjonshastigheten og nærheten til Mars, varierer tyngdekraften på overflaten med omtrent 210%, avhengig av hvor den måles.
Phobos er en mørk kropp som ser ut til å være sammensatt av kondrittkarbon , en sammensetning som ligner på asteroider av type C i asteroidebeltet utenfor. Imidlertid er tettheten til Phobos for lav til at den kan være helt sammensatt av stein, og den har betydelig porøsitet . Det er blitt antydet at Phobos kan inneholde et betydelig isreservoar, men spektrale observasjoner har utelukket denne hypotesen.
Den sovjetiske sonden Phobos 2 oppdaget at det rømte gass fra Phobos i små, men vanlige mengder. Dessverre brøt sonden ned før den kunne bestemme naturen til denne gassen.
I 1989 ble denne Phobos 2- proben satt inn i en kvasi-satellittbane i forhold til Phobos.
Bilder fra Mars Global Surveyor viser at Phobos er dekket med et lag av regolitt på minst 100 m tykk; det antas at den kommer fra støt med andre legemer, men vi vet ikke hvordan den kan feste seg til et objekt som nesten ikke har noe tyngdekraft; kanskje vedheftingen er elektrostatisk .
I løpet av sommeren 2008 gjorde Mars Express- sonden det mulig å spesifisere noen kjennetegn ved Phobos, inkludert masse og tetthet.
Mange kratere er tilstede på overflaten av Phobos. Den største av disse kratere heter " Stickney ", pikenavnet til Asaph Halls kone . Som Herschel Crater på Mimas , men i mindre skala, kan effekten som skapte Stickney Crater ha klart å knuse Phobos.
Sporene strekker seg til overflaten av Phobos, og måler vanligvis mindre enn 30 m dype, 100 til 200 m brede og opptil 20 km lange. Opprinnelig ble det antatt at de var resultatet av påvirkningen som dannet Stickney Crater, men analyser av data fra Mars Express har avdekket en uavhengig opprinnelse: de er avleiringer av materiale som er fordrevet av støt fra overflaten i mars.
Det er vist at Kaidun-meteoritten stammer fra Phobos, men den detaljerte sammensetningen av månen er ikke kjent, så dette er vanskelig å verifisere.
Phobos beveger seg i en relativt sirkulær bane (0,0151 eksentrisitet ) og litt skrått (1.093 ° i forhold til ekvator til Mars). Med en semi-hovedakse på 9377 km kretser Phobos bare 6000 km over Mars-jord (Mars-radiusen er omtrent 3.400 km ). Den er derfor nærmere planeten enn noen annen naturlig satellitt i solsystemet. Til sammenligning kretser månen 384 000 km fra jorden .
Phobos går i bane under synkron bane , det vil si at den utfører en revolusjon rundt Mars på kortere tid enn det tar for Mars å spinne på seg selv: dens omløpstid er bare 7 t 39 min , mens marsdagen er rundt 24 t 36 min . For en Mars-observatør stiger Phobos raskt i vest over himmelen (innen 4 timer 15 minutter eller mindre) og setter seg i øst, nesten to ganger daglig ved 11 timer 6 minutter med intervall. Banen er så lav at den ikke kan sees fra polarområdene (fra 70,4 ° breddegrad ) og forblir på disse stedene under horisonten.
Den tilsynelatende størrelsen på Phobos fra Mars varierer avhengig av satellittens bredde og posisjon på himmelen. For en observatør som ligger ved ekvator, har Phobos en vinkeldiameter på 0,14 ° når den stiger og 0,20 ° på seniten, en økning på 45%. Til sammenligning har solen en tilsynelatende diameter på 0,35 ° på marshimmelen; Månen sett fra jorden er omtrent 0,5 °. En marsobservatør lokalisert på høyere breddegrader ville oppfatte Phobos mindre fordi han ville være betydelig lenger unna den.
Faser av Phobos kan sees fra Mars; dens synodiske periode er bare 13 sekunder lenger enn sin sideriske periode .
For en marsboer observatør Phobos transporter jevnlig før søn . Den er ikke stor nok til å dekke hele solskiven og kan derfor ikke skape en total formørkelse . Flere av disse transittene ble fotografert av Opportunity- roveren . I løpet av disse transittene er skyggen - eller rettere sagt ante-skyggen - og penumbra av Phobos synlig på overflaten av Mars og har blitt fotografert av flere romsonder.
Phobos, som for eksempel Triton , kommer nærmere planeten den kretser rundt . Satellitter i sub-synkrone baner beveger seg uunngåelig nærmere planeten sin, mens de i supersynkron baner beveger seg vekk fra den, som for eksempel Månen , som beveger seg bort fra Jorden med omtrent 3, 8 centimeter per år; det følger at den månemessige synodiske måneden gradvis vil forlenge, men også varigheten av den jordiske dagen, og jorden blir gradvis redusert av tidevannseffekten på grunn av månen (en retardasjon av dens rotasjon på omtrent 2 millisekunder per dag og per århundre) ; de to varighetene vil ha en tendens til å bli identiske (rundt 40 i dag) på flere milliarder år, slik det allerede er tilfelle nå for Pluto-Charon-systemet med en nå stabil periode på 6 dager, 9 timer og 17,5 minutter for Plutos rotasjon og Charons revolusjon .
Den lave banen til Phobos indikerer at den en dag vil bli ødelagt: tidevannskrefter senker gradvis banen sin, med den nåværende hastigheten på 1,8 meter per århundre. Beregninger indikerer at Phobos vil treffe den øvre Mars-atmosfæren innen 30 millioner år (30+40
−10 millioner år). Den lave tettheten til Phobos (≈ 1860 kg / m 3 ), dens sammensetning (nær karbonholdige kondritter ) og tilstedeværelsen av Stickney-krateret indikerer at det indre av Phobos ikke er veldig sammenhengende, porøst og i stor grad brutt: herfra 20 til 40 millioner år siden, vil belastningene på grunn av tidevannet få det meste av Phobos til å spre seg i små fragmenter, som vil danne en ring på 100 til 1000 timer . Stivere enn gjennomsnittlige steinblokker vil falle på Mars i skrå stier og med relativt lav hastighet og danne langstrakte støtkratere. Ringen, med en innledende tetthet nær den til Saturns hovedringer , vil deretter forsvinne i 1 til 100 Ma .
Både Phobos og Deimos har mange egenskaper til felles med C-type asteroider , når det gjelder spektrum , albedo og tetthet . Som et resultat ble det postulert at de to satellittene kunne ha sitt utspring fra asteroidebeltet og ville blitt fanget opp av Mars. Imidlertid er de to månene lokalisert i litt eksentriske baner, veldig lett tilbøyelig i forhold til Mars ekvatorialplan, noe som ikke er det man kan forvente fra fangede måner. På den annen side viser bildene av Phobos sendt av Mars Reconnaissance Orbiter- sonden tydelig et blått område nær kanten av et krater, på en ellers rød overflate. En slik kontrast er sjelden på en asteroide. Astronomer mener at det blå tilsvarer nylig eksponert jord, som ennå ikke er farget rødt; for andre er det en helt annen underjordisk sak som oppstår på utsiden.
Den nå favoriserte hypotesen gjør de to månene til rester av en innvirkning mellom Mars og et mindre himmelobjekt: samling av rusk i en planetring, dannelse av et dusin satellitter fra ringen og tap av alle disse satellittene ved tidevannseffekter , med unntak av de to fjerneste (se Naturlige satellitter fra Mars # Origin ).
Phobos ble oppdaget den 18. august 1877av den amerikanske astronomen Asaf Hall ved Naval Observatory i Washington , rundt 9 pm 14 GMT , eller til 16 pm 6 på17. august 1877Washington middel tid. Hall hadde også oppdaget Deimos , den andre satellitten til Mars, noen dager før.
Navnene på satellitter, opprinnelig stavet Phobus og Deimus , ble foreslått av Henry Madan (1838-1901), professor ved College of Eton , fra bok XV av Iliaden , når Ares kaller sine to sønner, Phobos og Deimos .
På 1950- og 1960-tallet førte Phobos 'uvanlige bane og lave tetthet til spekulasjoner om at det kunne være en hul menneskeskapt gjenstand.
I 1945 reduserte Sharpless observasjonene fra Phobos mellom 1877 og 1941 og utledet en sekulær akselerasjon av satellitten. Rundt 1958 indikerte den russiske astrofysikeren Iossif Chklovski , som studerte akselerasjonen av Phobos 'banebevegelse, at Phobos i løpet av få tiår hadde skiftet to og en halv grad i sin bane fra den forutsagte posisjonen. For å forklare dette avvikende faktum foreslo han at satellitten var hul, dannet av et tynt lag av metall . Chklovski baserte sine analyser på estimater av tettheten i den øvre Mars- atmosfæren og utledet at for å ta hensyn til en liten bremsing måtte Phobos være veldig lett; en beregning førte til å modellere den av en hul stålkule med en diameter på 16 km og mindre enn 6 cm tykk.
I Februar 1960I et brev til tidsskriftet romfart , Fred Singer , vitenskapelig rådgiver for USAs president Eisenhower , støttet Chklovski teori, går så langt som å hevde at "[Phobos'] Hensikten er trolig å feie stråling ut av atmosfæren. Mars, slik at marserne kan utnytte omgivelsene på planeten sin ”.
Deretter ble eksistensen av akselerasjonen som førte til disse påstandene, satt i tvil, og problemet hadde forsvunnet i 1969 . Tidligere studier overvurderte høydetapet på Phobos ved hjelp av verdier på 5 cm / år, som deretter ble revidert til 1,8 cm / år. Forstyrrelser i satellittakselerasjon tilskrives nå tidevannseffekter som ikke ble tatt i betraktning den gangen. Tettheten til Phobos vurderes for tiden til 1900 kg / m 3 , noe som ikke tilsvarer et hult skall. I tillegg viser bilder som er innhentet av romsonder siden 1970-tallet tydelig at Phobos er et naturlig forekommende objekt, i stor grad kraterert som de fleste måner i solsystemet.
Analyse av dataene som ble samlet inn i 2008 av MEX- sonden til European Space Agency, viser imidlertid at Phobos har en høy porøsitet , 30 ± 5 % . Dette resultatet er vanskelig å forene med hypotesen om at Phobos er en gammel asteroide fanget av Mars.
Phobos har blitt fotografert mange ganger av romsonder som hadde som hovedmål å utforske Mars. Den første var Mariner 9 i 1971 , etterfulgt av Viking 1 i 1977 , Mars Global Surveyor i 1998 og 2003 og Mars Express i 2004. De eneste to dedikerte Phobos-probene var de sovjetiske Phobos 1- og Phobos 2- probene i 1988 ; det første gikk tapt på vei mellom jorden og Mars og det andre returnerte noen bilder og data før vi mistet kontakten noen få meter fra overflaten.
I mars 2010, Mars Express passerte 67 kilometer fra Phobos.
Den russiske føderale romfartsorganisasjonen og CNES lanserte et oppdrag til Phobos videre9. november 2011. Kalt Phobos-Grunt , det var å bringe tilbake prøver fra satellitten våren 2013 , men klarte aldri å forlate jordens bane.
EADS Astrium planlegger også et lignende oppdrag.
I August 2013, Den nysgjerrighet rover på en undersøkelses oppdrag på overflaten av Mars fotograferer Deimos formørkelse ved Phobos.