Phobos (měsíc)

Phobos
Mars  I.
Ilustrační obrázek článku Phobos (měsíc)
Pohled na Phobos pomocí průzkumného orbiteru na Marsu .
Typ Přirozený satelit Marsu
Orbitální charakteristiky
( Epoch J2000.0 )
Poloviční hlavní osa 9 377,1  km
Excentricita 0,015 1
Období revoluce 0,319  d
( 7  h  39  min )
Sklon 1,075 °
Fyzikální vlastnosti
Rozměry 26,8 × 22,4 × 18,4  km
Hmotnost 1,072 × 10 16  kg
Střední hustota 1,85 × 10 3  kg / m 3
Povrchová gravitace 0,005 m / s 2
Střední albedo 0,07
Teplota povrchu ~ 233  K.
Charakteristika atmosféry
Atmosférický tlak Žádná atmosféra
Objev
Objevitel Asaph Hall
Datum objevu 18. srpna 1877
Označení

Phobos , nebo Mars  I (v systematické označení ), je větší ze dvou přírodních satelitů Marsu (druhý je Deimos ). Z těchto dvou je nejblíže planetě .

Název tohoto satelitu je Phobos , postava z řecké mytologie . Phobos a Deimos jsou dvojčata, která měl bůh Ares ( Mars pro Římany ) od bohyně Afrodity ( Venuše pro Římany). V klasické řečtině běžné názvy φόβος  / phóbos a δειμός  / deimós oba znamenají „strach, teror“.

Tyto geologické formace z Phobosu jsou pojmenovány podle astronomů, kteří studovali satelitu, stejně jako lidi a místa v Gulliver ‚s Travels od Jonathana Swifta . Bylo pojmenováno několik kráterů a také hřeben Kepler Dorsum po astronomovi Johannesovi Keplerovi .

Fyzikální vlastnosti

Všeobecné

Phobos je velmi nepravidelné těleso o rozměrech 27 × 21,6 × 18,8  km , příliš málo hmotné na to, aby bylo v hydrostatické rovnováze, a proto mělo téměř kulovitý tvar . Díky svému tvaru, ale zejména rychlosti otáčení a blízkosti Marsu, se gravitační cítění na jeho povrchu mění přibližně o 210% v závislosti na tom, kde se měří.

Phobos je tmavě orgán, který se zdá být složen z chondrite uhlíku , prostředku podobně jako planetky z typu C v asteroidu pásu ven. Avšak hustota měsíce Phobos je příliš nízká na to, aby byl zcela složena z hornin a má významný pórovitost . Bylo navrženo, že Phobos by mohl obsahovat značný ledový rezervoár, ale spektrální pozorování tuto hypotézu vyloučily.

Sovětská sonda Phobos 2 zjistil, že plyn unikající z Phobosu v malých, ale pravidelných množství. Bohužel se sonda rozpadla, než mohla určit povahu tohoto plynu.

V roce 1989 byla tato sonda Phobos 2 vložena na kvazi-satelitní oběžnou dráhu vzhledem k Phobosu.

Obrázky z Mars Global Surveyor ukazují, že Phobos je pokryt vrstvou regolitu o tloušťce nejméně 100  m ; předpokládá se, že pochází z nárazů do jiných těles, ale nevíme, jak se může držet předmětu, který nemá téměř žádnou gravitaci; možná je adheze elektrostatická .

V létě roku 2008 umožnila sonda Mars Express specifikovat některé vlastnosti Phobosu, včetně hmotnosti a hustoty.

Geologické charakteristiky

Na povrchu Phobosu je přítomno mnoho kráterů . Největší z těchto kráterů se jmenuje „  Stickney  “, rodné jméno manželky Asaph Hall . Stejně jako kráter Herschel na Mimasu , ale v menším měřítku, dopad, který vytvořil kráter Stickney, mohl být schopen rozbít Phobos.

Drážky se táhnou k povrchu Phobosu, obvykle měří méně než 30  m hluboko, 100 až 200  m šířku a až 20  km délku. Zpočátku se předpokládalo, že jsou výsledkem nárazu, který vytvořil kráter Stickney, ale analýzy dat z Mars Express odhalily nezávislý původ: jsou to ložiska materiálu vytlačeného nárazy z povrchu března.

Kaidun meteorit Ukázalo se, že pocházejí z Phobos, ale podrobně složení Měsíce není známa, takže je obtížné ověřit.

Obíhat

Vlastnosti

Phobos se pohybuje na relativně kruhové oběžné dráze (0,0151 výstřednosti ) a mírně nakloněný (1,093 ° vzhledem k rovníku Marsu). S poloviční hlavní osou 9 377  km obíhá Phobos pouhých 6 000  km nad marťanskou půdou (poloměr Marsu je přibližně 3 400  km ). Je tedy blíže planetě než jakýkoli jiný přirozený satelit ve sluneční soustavě. Pro srovnání, Měsíc obíhá 384 000  km od Země .

Fobos obíhá pod synchronní oběžnou dráhou , to znamená, že provádí revoluci kolem Marsu za kratší dobu, než to trvá, než se Mars otočí sám: jeho oběžná doba je pouze 7  h  39  min , zatímco marťanský den je kolem 24  h  36  min . U pozorovatele Marsu Phobos rychle stoupá na západě po obloze (do 4  h  15  min nebo méně) a zapadá na východ, téměř dvakrát denně v 11  h  6  min intervalu. Jeho oběžná dráha je tak nízká, že ji nelze vidět z polárních oblastí (od 70,4 ° zeměpisné šířky ) a zůstává na těchto místech pod horizontem.

Zdánlivá velikost Phobosu z Marsu se liší v závislosti na zeměpisné šířce a poloze satelitu na obloze. Pro pozorovatele umístěného na rovníku má Phobos úhlový průměr 0,14 ° při stoupání a 0,20 ° za zenit, což je nárůst o 45%. Pro srovnání má Slunce na marťanské obloze zdánlivý průměr 0,35 °; Měsíc při pohledu ze Země je asi 0,5 °. Marťanský pozorovatel nacházející se ve vyšších zeměpisných šířkách by vnímal Phobose menšího, protože by byl od něj výrazně dále.

Fáze Phobos lze vidět z Marsu; jeho synodická perioda je pouze o 13 sekund delší než její hvězdná perioda .

Tranzit

Pro marťanského pozorovatele Phobos pravidelně přechází před sluncem . Není dostatečně velká, aby pokryla celý sluneční disk, a proto nemůže vytvořit úplné zatmění . Několik těchto tranzitů vyfotografoval rover Opportunity . Během těchto tranzitů je na povrchu Marsu viditelný stín - nebo spíše ante-stín  - a polostín Phobosu a byl vyfotografován několika vesmírnými sondami.

Vývoj

Phobos, jako například Triton , se přibližuje k planetě, kolem které obíhá . Družice na sub-synchronních drahách se nevyhnutelně pohybují blíže ke své planetě, zatímco ty na super-synchronních drahách se od ní vzdalují, stejně jako například Měsíc , který se pohybuje od Země přibližně o 3, 8 centimetrů ročně; z toho vyplývá, že se bude postupně prodlužovat lunární synodický měsíc, ale také doba pozemského dne, kdy se Země postupně zpomalí přílivovým efektem způsobeným Měsícem (zpomalení jeho rotace asi o 2 milisekundy denně a za století) ; tyto dvě doby budou mít tendenci být identické (dnes kolem 40) za několik miliard let, jak tomu již nyní je u systému Pluto-Charon s nyní stabilním obdobím 6 dnů, 9 hodin a 17,5 minut pro rotaci Pluta a Charonovu revoluci .

Nízká oběžná dráha Phobosu naznačuje, že jednoho dne bude zničena: slapové síly postupně snižují její oběžnou dráhu, při současné rychlosti 1,8  m za století. Výpočty naznačují, že Phobos zasáhne horní marťanskou atmosféru během 30 milionů let (30+40
−10 miliony let). Nízká hustota Phobosu (≈ 1 860 kg / m 3 ), jeho složení (blízké složení uhlíkatých chondritů ) a přítomnost kráteru Stickney naznačují, že vnitřek Phobosu není příliš koherentní, porézní a do značné míry zlomený: odtud 20 před 40  miliony let způsobí přílivy a odlivy většinu Phobosů, aby se rozptýlily na malé úlomky, které za 100 až 1 000  hodin vytvoří prstenec . Na Mars budou padat tvrdší než průměrné balvany šikmými cestami a při relativně nízké rychlosti a budou vytvářet podlouhlé krátery. Prsten s počáteční hustotou blízkou hustotě hlavních prstenců Saturnu se poté rozptýlí za 1 až 100  Ma .

Původ

Phobos i Deimos mají s asteroidy typu C mnoho společných charakteristik , pokud jde o spektrum , albedo a hustotu . Výsledkem bylo, že se předpokládalo, že tyto dva satelity mohly pocházet z pásu asteroidů a byly by zachyceny Marsem. Tyto dva měsíce se však nacházejí na mírně excentrických drahách, které jsou velmi mírně nakloněny vzhledem k rovníkové rovině Marsu, což by člověk od zachycených měsíců neočekával. Na druhou stranu, snímky Phobos zaslané sondou Mars Reconnaissance Orbiter jasně ukazují modrou oblast blízko okraje kráteru, na jinak červeném povrchu. Takový kontrast je na asteroidu vzácný. Astronomové věří, že modrá odpovídá nedávno exponované půdě, která dosud nebyla zbarvena červeně; pro ostatní je to úplně jiná podzemní hmota, která vyvstává zvenčí.

Nyní zvýhodněná hypotéza činí z těchto dvou měsíců rezidui nárazu mezi Marsem a menším nebeským objektem: shromažďování trosek v planetárním prstenci, tvorba tuctu satelitů z prstence, potom ztráta všech těchto satelitů přílivovými efekty , s výjimkou dvou nejvzdálenějších (viz Přírodní satelity Marsu # Původ ).

Příběh

Objev

Phobos byl objeven dne 18. srpna 1877americký astronom Asaph Hall na Naval Observatory ve Washingtonu , kolem 9  hodin  14  GMT , nebo 16  hodin  6 na17. srpna 1877Washingtonský střední čas. Hall také několik dní předtím objevil Deimos , druhý satelit Marsu.

Jména satelitů, původně napsána Phobus a Deimus , navrhli Henry Madan (1838-1901), profesor na vysoké škole Eton , od knihy XV z Iliady , kdy Ares volá své dva syny, Phobos a Deimos .

„Duté“ phobos?

V padesátých a šedesátých letech vedla Phobosova neobvyklá oběžná dráha a nízká hustota ke spekulacím, že by to mohl být dutý umělý objekt.

V roce 1945 Sharpless omezil pozorování Phobosu provedená v letech 1877 až 1941 a odvodil sekulární zrychlení satelitu. Kolem roku 1958 ruský astrofyzik Iossif Chklovski , který studoval zrychlení orbitálního pohybu Phobose , naznačil, že se Phobos za pouhých několik desetiletí posunul na své oběžné dráze z předpovězené polohy. Aby vysvětlil tuto anomální skutečnost, navrhl, že satelit je dutý a tvořený tenkou vrstvou kovu . Chklovski založil své analýzy na odhadech hustoty horní marťanské atmosféry a vyvodil, že k zohlednění mírného brzdění musel být Phobos velmi lehký; výpočet vedl k jeho modelování pomocí duté ocelové koule o průměru 16  km a tloušťce méně než 6  cm .

v Únor 1960, v dopise časopisu Astronautics , Fred Singer , vědecký poradce prezidenta Spojených států Eisenhower , podpořil Chklovského teorii a zašel tak daleko, že tvrdil, že „[Phobosovým] účelem je pravděpodobně smést záření z atmosféry. Marťan, aby Marťané mohli využívat okolí své planety “.

Následně byla zpochybněna existence zrychlení, které vedlo k těmto tvrzením, a problém zmizel v roce 1969 . Předchozí studie nadhodnocovaly ztrátu nadmořské výšky Phobosu pomocí hodnot 5  cm / rok, které byly následně revidovány na 1,8  cm / rok. Narušení zrychlení satelitu se nyní připisuje přílivovým účinkům, které v té době nebyly brány v úvahu. Hustota Phobosu je v současné době hodnocena na 1900 kg / m 3 , což neodpovídá duté skořápce. Kromě toho obrázky získané vesmírnými sondami od 70. let jasně ukazují, že Phobos je přirozeně se vyskytující objekt, převážně kráterovaný jako většina měsíců sluneční soustavy.

Analýza údajů shromážděných v roce 2008 MEX sondou z Evropská kosmická agentura ukazuje se však, že Phobos má vysokou pórovitost , 30 ± 5  % . Tento výsledek je obtížné sladit s hypotézou, že Phobos je starověký asteroid zachycený Marsem.

Průzkum

Phobos byl mnohokrát vyfotografován vesmírnými sondami, jejichž hlavním cílem byl průzkum Marsu. První byl Mariner 9 v roce 1971 , následovaný Viking 1 v roce 1977 , Mars Global Surveyor v letech 1998 a 2003 a Mars Express v roce 2004. Jedinými dvěma vyhrazenými sondami Phobos byly sovětské sondy Phobos 1 a Phobos 2 v roce 1988  ; první byl ztracen na cestě mezi Zemí a Marsem a druhý vrátil nějaké obrázky a data, než jsme ztratili kontakt několik metrů od povrchu.

v března 2010, Mars Express prošel 67 kilometrů od Phobosu.

Ruská Federální kosmická agentura a CNES zahájila misi Phobos na9. listopadu 2011. Přezdívaný Phobos-Grunt , měl na jaře 2013 přivést zpět vzorky ze satelitu , ale nikdy se mu nepodařilo opustit oběžnou dráhu Země.

Podobnou misi plánuje také EADS Astrium .

v srpen 2013, vozítko Curiosity na průzkumné misi na povrchu Marsu fotografuje zatmění Deimos od Phobose.

V kultuře

Poznámky a odkazy

Poznámky

  1. Často čteme, že jedno odpovídá „  strachu  “ a druhé „  teroru  “, ale ve starořečtině jsou tato dvě slova téměř synonyma. Jedinou zvláštností φόβος  / phóbos je to, že se konkrétněji používá k označení pocitu (nebo pohybu) paniky .

Reference

  1. (in) „  Mars: Moons: Phobos  “ , Průzkum sluneční soustavy NASA ,30. září 2003(zpřístupněno 18. srpna 2008 ) .
  2. (in) Liddell and Scott, A Greek-English Lexicon , Oxford, Clarendon Press ,1940( číst online ) , položka „φόβος, ὁ, (φέβομαι)“.
  3. (in) Liddell and Scott, A Greek-English Lexicon , Oxford, Clarendon Press ,1940( číst online ) , položka „δειμός, ὁ, (δέος)“.
  4. (in) „  Kategorie pro pojmenování planet a satelitů funkcí  “ (zpřístupněno 29. března 2013 ) .
  5. (in) „  Phobos Nomenclature: Crater, craters  “ (přístup 29. března 2013 ) .
  6. (in) „  Phobos Nomenclature: Dorsum, dorsa  “ (přístup 29. března 2013 ) .
  7. (in) DJ Scheeres, S. Van wal, Z. a N. Olikara Baresi, „  Dynamics in the environment Phobos  “ , Advances in Space Research , sv.  63, n o  1,1 st 01. 2019, str.  476-495 ( DOI  10.1016 / j.asr.2018.10.016 ).
  8. (in) John S. Lewis, Fyzika a chemie sluneční soustavy , Elsevier Academic Press,2004, 655  s. ( ISBN  0-12-446744-X , číst online ).
  9. (in) „  Mars: Moons: Phobos  “ , NASA (zpřístupněno 2. července 2007 ) .
  10. (in) „  Poréznost malých těl a má opětovné zhodnocení hustoty Idy  “ ( Archiv • Wikiwix • Archive.is • Google • Co dělat? ) (Přístup 29. března 2013 ) .
  11. (in) „  Bližší kontrola pro Phobos  “ , ESA,3. srpna 2006(zpřístupněno 2. července 2007 ) .
  12. .
  13. (in) AS Rivkin , RH Brown , DE Trilling , JF Bell a JH Plassmann , „  Near-Infrared spectrophotometry of Phobos and Deimos  “ , Icarus , sv.  156, n o  1,Březen 2002, str.  64 ( DOI  10.1006 / icar.2001.6767 , Bibcode  2002Icar..156 ... 64R ).
  14. MR Showalter , DP Hamilton a PD Nicholson , „  Hluboké hledání prstenců Marsu a vnitřních měsíců pomocí Hubblova kosmického dalekohledu,  “ Planetary and Space Science , sv.  54,2006, str.  844–854 ( číst online [PDF] ).
  15. (in) ftp://ftp.imcce.fr/pub/iauwg/report8790.txt „ 1.4 Další pozorování “.
  16. (in) „  Forgotten Moons: Phobos and Deimos Eat Mars 'Dust  ' , space.com,13. března 2001(zpřístupněno 2. července 2007 ) .
  17. (in) Soil Science Society of America, „  Dirty Secret NASA: Moon Dust  “ , ScienceDaily ,29. září 2008( číst online , konzultováno 28. listopadu 2017 )
  18. (in) „  ESA uzavírá původ většího měsíce Marsu  “ , ESA (přístup k 20. říjnu 2008 ) .
  19. NASA  : Astronomický snímek dne: Kráter Stickney z 10. dubna 2010 - [1] .
  20. (en) JB Murray et al. , „  Nové doklady o původu Phobosu rovnoběžných drážek z Mars Express HRSC  “ [PDF] , 37 th  výroční konference o lunární a planetární vědyBřezen 2006(zpřístupněno 2. července 2007 ) .
  21. (in) A. Ivanov a pan Zolensky, „  Kaidunský meteorit: Odkud se to vzalo?  " [PDF] ,2003(zpřístupněno 2. července 2007 ) .
  22. Joël Ignasse : „  Co kdyby planeta Mars jednoho dne měla prsten?  » , Na sciencesetavenir.fr , Sciences et Avenir , publikováno 27. listopadu 2015 a aktualizováno 28. listopadu (konzultováno 2. června 2016 ) .
  23. Marie Simon (s Agence France-Presse ), „  Jak Mars ztratí svůj měsíc Phobos… ale získá prsten  “ , na lexpress.fr , L'Express , publikováno 24. listopadu 2015 (přístup 4. června 2016 ) .
  24. (in) BK Sharma , „  Theoretical Formulation of the Phobos moon of Mars, rate of altitudinal loss  “ , arXiv ,10. května 2008(zpřístupněno 28. srpna 2009 ) .
  25. (in) KA Holsapple , „  Rovnovážné konfigurace pevných těles bez soudržnosti  “ , Icarus , sv.  154, n O  2prosince 2001, str.  432–448 ( DOI  10.1006 / icar.2001.6683 , Bibcode  2001Icar..154..432H ).
  26. (in) Benjamin A. Black a Tushar Mittal, „  Zánik Phobosu a vývoj marťanského kruhového systému  “ , Nature Geoscience , sv.  8,prosince 2015, str.  913-917 ( DOI  10.1038 / NGEO2583 ).
  27. (in) Images Press Release - NASA .
  28. „  Byl objasněn původ marťanských měsíců?  » (Konzultováno 7. července 2016 ) na webu CNRS .
  29. (in) Pascal Rosenblatt, Sebastien Charnoz, pan Kevin Dunseath, Mariko Terao-Dunseath Antony Trinh, Ryuki Hyodo, Hidenori Genda a Stéven Toupin, „  Rok narůstání Phobosu a Deimose prodloužen ve Stirred o přechodné měsíce trosek disku  “ , Nature Geoscience ,července 2016( DOI  10.1038 / NGEO2742 ).
  30. (in) Miscellaneous , „  Notes: The Satellites of Mars  “ , The Observatory , Vol.  1,1877, str.  181-185 ( shrnutí , číst online ).
  31. (in) Hall, Asaph , „  Observations of the satellites of Mars  “ , Astronomische Nachrichten , sv.  91, n o  216117. října 1877, str.  11 / 12-13 / 14 ( shrnutí , číst online ).
  32. (in) Hall, Asaph , „  Názvy satelitů Marsu  “ , Astronomische Nachrichten , sv.  92, n O  2187,14. března 1878, str.  47-48 ( shrnutí , číst online ).
  33. (in) Colin Stephenson Pittendrigh, Wolf Vishniac a JPT Pearman, Biology and the Exploration of Mars: Report of a Study ,1966, 516  s. ( číst online ) , s.  253.
  34. Carl Sagan a Immanuel Velikovsky
  35. IS Shklovsky, The Universe, Life, and Mind , SSSR Academy of Sciences,1962.
  36. (in) - , „  Zprávy a komentáře: Phobosova povaha zrychlení  “ , Irish Astronomical Journal , sv.  6,Září 1964, str.  281-283 ( shrnutí ).
  37. (in) SF Singer , „  March May-have Orbiting Space Base, Says White House Advisor  “ , Astronautics ,Únor 1960.
  38. (in) „  Novinky a komentáře: Phobosova povaha zrychlení  “ , Irish Astronomical Journal , sv.  6,Březen 1963, str.  40 ( Bibcode  1963IrAJ ... 6R..40. ).
  39. (in) Singer, SF , „  O původu marťanských satelitů Phobos a Deimos  “ , Moon and Planets, Session of the Seventh International Space Science Symposium konané 10. – 18. Května 1966 ve Vídni , sv.  {{{4}}},1967, {{{5}}} ( shrnutí ).
  40. (en) TP Andert, P. Rosenblatt, pan Paetzold, B. Häusler, V. Dehant GL Tyler, JC Marty, „  Přesné stanovení hmotnosti a druh Phobosu  “ , Geophysical Research Letters , sv.  37,7. května 2010( DOI  10.1029 / 2009GL041829 , číst online ).
  41. (in) „  Sezóna průletů Phobos začíná znovu  “ , ESA,16. února 2010(zpřístupněno 17. února 2010 ) .
  42. CNRS, „  Ruská sonda provádí 6 francouzských experimentů směrem k Phobosu, měsíci Marsu  “ , CNRS,7. listopadu 2011(zpřístupněno 8. listopadu 2011 ) .
  43. (in) J. Amos, „  klíčovým testem by mohl být marťanský měsíc  “ , BBC News ,9. února 2007(zpřístupněno 2. července 2007 ) .
  44. „  Film Phobos a Deimos od Curiosity: super cool a vědecky užitečný  “ , na www.planetary.org
  45. (in) Yvette , „  NASA - Under the Moons of Mars  “ na www.nasa.gov (přístup k 5. února 2019 )

Podívejte se také

Bibliografie

Související články

externí odkazy