Fobos

Fobos
luna de marte

Fotografía de Fobos tomada por el Mars Reconnaissance Orbiter el 23 de marzo de 2008 . El cráter Stickney es visible a la derecha.
Descubridor Salón Asaf
fecha de apertura 18 de agosto de 1877 [1]
Características orbitales
eje mayor 9377.2 kilometros
Excentricidad 0.0151
Período de circulación 7 h 39,2 min
Inclinación orbital 1.093° (hasta el ecuador de Marte)
características físicas
Dimensiones 26,8 × 22,4 × 18,4 kilómetros
Diámetro 22,5 kilometros
Radio medio 11,1 kilometros
Área de superficie 1600 km²
Peso 1.072⋅10 16kg _
Densidad 1,876 g/cm³
Aceleración de la gravedad 0,0084—0,0019 m/s²
Período de rotación alrededor de un eje sincronizado , es decir, Fobos está girado hacia Marte de un lado
Albedo 0.071 [2]
Magnitud aparente 11.8
Temperatura de la superficie ~ 233K
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Fobos ( griego antiguo φόβος "miedo") es uno de los dos satélites de Marte (junto con Deimos ).

El satélite fue descubierto por el astrónomo estadounidense Asaph Hall en 1877 [3] y recibió su nombre del antiguo dios griego Fobos (traducido como "Miedo"), el hijo del dios de la guerra Ares .

Descripción

Fobos gira a una distancia media de 6006 km de la superficie de Marte y 2,77 radios marcianos del centro del planeta (9400 km), que es 41 veces menor que la distancia entre los centros de la Tierra y la Luna (384 400 km) ; periapsis es 9235.6 km, apoapsis  - 9518.8 km. Fobos hace una revolución en 7 horas 39 minutos 14 segundos, que es aproximadamente tres veces más rápido que la rotación de Marte alrededor de su propio eje. Como resultado, en el cielo marciano, Fobos sale por el oeste y se pone por el este.

Fobos tiene una forma cercana a un elipsoide triaxial , cuyo eje principal está dirigido a Marte [4] . Las dimensiones de Fobos son 26,8×22,4×18,4 km.

Debido a su masa extremadamente pequeña , Fobos no tiene atmósfera . La densidad media extremadamente baja de Phobos (alrededor de 1,86 g/cm³) indica una estructura porosa del satélite con vacíos que representan entre el 25 y el 45 % del volumen. [5]

El período de rotación de Fobos alrededor de su eje coincide con el período de su revolución alrededor de Marte, por lo que Fobos siempre está girado hacia el planeta por el mismo lado. Su órbita está dentro del límite de Roche para un satélite "líquido", sin embargo, las fuerzas de las mareas no lo desgarran porque tiene una estructura suelta, y su órbita actualmente se encuentra fuera del límite de Roche para un satélite "sólido". Sin embargo, debido a esta posición de la órbita, es imposible crear un satélite artificial de Fobos [6] .

Fobos se acerca gradualmente a Marte. Según lo establecido en 1945 por B. P. Sharpless sobre la base del procesamiento de las observaciones de G. O. Struve y posteriores, Fobos experimenta una aceleración secular del movimiento orbital. I. S. Shklovsky en 1959, sobre la base de cálculos, expresó, como él mismo señaló, una suposición "muy radical e inusual" de que Fobos está hueco por dentro y es de origen artificial, esto podría explicar el valor entonces aceptado de aceleración secular, si tenemos en cuenta considere la razón de su desaceleración de Fobos por la atmósfera muy enrarecida de Marte. El análisis cuidadoso de los datos de observación por J. Wilkins (1967), S. N. Vashkovyak y E. Sinclair (1972) generalmente indicó la ausencia de aceleración secular. Pero el análisis de V. A. Shor (1973) mostró que todavía hay una aceleración secular, pero mucho más débil de lo que pensaba Sharpless. Las conclusiones teóricas de Shor confirmaron los resultados de las mediciones del Mariner 9 AMS . Por lo tanto, la suposición de Shklovsky fue rechazada, y la hipótesis expresada en el mismo 1959 [7 ] por N.N. Es lo que acerca gradualmente a Fobos a Marte. En el futuro, esto conducirá a una colisión de Fobos con Marte.

Fobos se acerca actualmente a Marte a razón de 1,8 metros por siglo . La velocidad de aproximación, sin embargo, depende de manera incómoda de la distancia restante. Según los cálculos, la colisión ocurrirá dentro de 43 millones de años [9] . E incluso antes, Fobos colapsará en muchos pedazos, lo que sucederá en 10 u 11 millones de años, cuando cruzará su límite de Roche [10] [11] .

Debido a la proximidad de Marte , la fuerza gravitacional en los distintos lados del satélite es diferente, y en el lado marciano está prácticamente ausente debido a la proximidad de Fobos al límite de Roche .

Detalles del relieve de Fobos

La formación más notable en Fobos es el cráter Stickney , de 9 km de diámetro. El cráter se formó cuando Fobos chocó con un pequeño asteroide , quizás hace un millón de años, y esta colisión casi destruye la luna.

Además, en Fobos, se descubrió un sistema de misteriosos surcos paralelos cerca del cráter Stickney. Se pueden rastrear a distancias de hasta 30 km de longitud y tienen un ancho de 100 a 200 metros a una profundidad de 10 a 20 metros.

El monolito de Fobos  es una roca de unos 90 metros de altura [12] . Descubierta por Efraín Palermo tras estudiar imágenes de Fobos tomadas en 1998 por la misión Mars Global Surveyor .

Origen

Las hipótesis sobre el origen de los satélites marcianos siguen siendo controvertidas. Fobos y Deimos tienen mucho en común con los asteroides de clase C : su espectro, albedo y densidad son generalmente característicos de los asteroides de clase C o D. Así pues, según la antigua hipótesis, Fobos, al igual que Deimos, son asteroides que se formaron hace unos 4.500 millones de años en el cinturón principal de asteroides , que poco a poco se desplazó desde su parte exterior hacia el Sol, convirtiéndose posteriormente en satélites de Marte [13] . La captura de dos asteroides por parte de Marte a la vez parece poco probable, por lo tanto, surgió la hipótesis [14] de que Fobos y Deimos son los restos de un solo asteroide más grande que se dividió en dos, capturado por el planeta. Sin embargo, Fobos y Deimos giran alrededor de Marte en órbitas circulares casi exactamente en el plano del ecuador del planeta [15] , y sus densidades no son características de los asteroides y son tan pequeñas que la captura por parte de Marte conduciría a la destrucción de tales asteroides. Todo esto refuta la hipótesis de captura de asteroides.

Un análisis preciso de los datos de la nave espacial europea Mars-Express también mostró una diferencia significativa entre el espectro de Fobos y el espectro de los asteroides del cinturón principal. Según la nueva hipótesis, Fobos es un objeto de la segunda generación del sistema solar, es decir, un objeto que no se formó simultáneamente con Marte, sino que se reensambló en una órbita casi marciana [16] . Quizás en el pasado, Marte experimentó una colisión con un gran planetesimal , que durante la juventud del sistema solar se encontró a menudo, poniendo en órbita una enorme masa de rocas marcianas. Parte de este material se recogió posteriormente en órbita en forma de satélites. .

Vista desde Marte

Fobos, cuando se observa desde la superficie de Marte, tiene un diámetro aparente de aproximadamente 1/3 del disco de la Luna en el cielo de la Tierra y una magnitud aparente de aproximadamente -9 (aproximadamente como la Luna en la fase del primer cuarto). [17] . Fobos sale por el oeste y se pone por el este de Marte, solo para volver a salir 11 horas más tarde, cruzando así el cielo marciano dos veces al día. El movimiento de esta luna rápida a través del cielo se verá fácilmente durante la noche, al igual que las fases cambiantes. A simple vista se puede distinguir la característica más grande del relieve de Fobos: el cráter Stickney. Ambos satélites se pueden observar en el cielo nocturno al mismo tiempo, en cuyo caso Fobos se moverá hacia Deimos.

El brillo de Fobos y Deimos es suficiente para que los objetos en la superficie de Marte proyecten sombras nítidas durante la noche. En Marte, se puede observar un eclipse de Fobos y Deimos cuando entran en la sombra de Marte, así como un eclipse de Sol , que es solo anular debido al pequeño tamaño angular de Fobos en comparación con el disco solar.

Descubrimiento

El astrónomo real inglés William Herschel intentó encontrar los satélites de Marte en 1783, pero fue en vano. En 1862 y 1864 Heinrich (Henri) Louis D'Arré , director del Observatorio de la Universidad de Copenhague, los buscó con un telescopio refractor de 10 pulgadas (25 cm) , pero tampoco pudo detectarlos [18] .

Fobos, un satélite interior, fue descubierto en una serie de observaciones por el astrónomo estadounidense Asaph Hall en la noche del 17 de agosto [19] [20] de 1877. Las observaciones se realizaron en el Observatorio Naval de Washington y, por lo tanto, si convertimos la hora solar local a la hora del meridiano de Greenwich , la fecha oficial del descubrimiento es el 18 de agosto de 1877. En una carta a Glaisher fechada el 28 de diciembre de 1877, Hall escribe [21] :

De los diversos nombres que se han sugerido para estos satélites, me gustan los nombres de Homero sugeridos por el Sr. Madan de Eton, a saber, Deimos para la luna exterior y Fobos para la interior.

Texto original  (inglés)[ mostrarocultar] De los diversos nombres que se han propuesto para estos satélites, me gustan más los sugeridos por Homero por el Sr. Madan, de Eton, a saber. Deimos para el satélite exterior y Fobos para el interior.

Así, los nombres para los satélites de Marte fueron propuestos por Henry George Madan en 1877, y los tomó de la Ilíada de Homero [22] . Madana Hall tomó la decisión final a favor de la propuesta el 7 de febrero de 1878 [23] .

Exploración de Fobos

Uno de los primeros planos de la Mariner 7 muestra la sombra de Fobos en el disco de Marte. Al analizar la imagen, se determinó que Fobos tiene una sección transversal elíptica, sus dimensiones son el doble de las calculadas por J. Kuiper y su albedo superficial es del 5-6%.

Fobos ha sido fotografiado de cerca por varias naves espaciales cuyo objetivo principal es fotografiar Marte. El primero fue Mariner 9 en 1971, seguido de Viking 1 y Viking 2 en 1977 , Mars Global Surveyor en 1998 y 2003, Mars Express en 2004 y Mars Reconnaissance Orbiter en 2007 y 2008.

En 1988, se lanzaron dos estaciones interplanetarias automáticas " Fobos " para estudiar Marte y sus satélites. Uno de los dispositivos se perdió 2 meses después del lanzamiento, el segundo llegó con éxito a Marte y logró completar parte del programa de investigación antes de que cesara el contacto con él. El 21, 27 y 28 de febrero de 1989, el Phobos-2 AMS tomó fotografías de Fobos: se obtuvieron 38 imágenes de alta calidad de Fobos desde una distancia de 300 km a 1100 km, la resolución máxima fue de aproximadamente 40 metros [24] .

El 9 de enero de 2011, Mars Express se acercó a Fobos a 100 km y tomó fotografías con una resolución de 16 m. Por primera vez se obtuvieron imágenes estéreo del satélite [25] [26] .

El 9 de noviembre de 2011, en el marco del programa Phobos-Grunt de la Agencia Espacial Rusa, una estación interplanetaria automática lanzó otra expedición a Fobos, que se suponía que entregaría muestras de suelo del satélite de Marte a la Tierra en 2014 ; pero como resultado de una situación de emergencia (presuntamente una falla de software), la estación no fue llevada a la trayectoria calculada , y el 15 de enero de 2012 cayó al Océano Pacífico [27] [28] . Durante varios años después de eso, Roskosmos planeó la misión repetida Phobos-Grunt 2 , pero este proyecto no está planificado para implementarse en un futuro cercano para 2020 [29] .

La Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) está desarrollando el vehículo automático Martian Moons Exploration (MMX) para explorar Fobos y Deimos, incluida la entrega de muestras de suelo de Fobos a la Tierra. La NASA , la ESA y el CNES planean proporcionar instrumentación separada para la nave espacial. El lanzamiento está previsto para 2024, la llegada de muestras de suelo a la Tierra, para 2029.

La sonda Mars Odyssey , utilizando una cámara infrarroja, determinó que cuando Fobos está completamente iluminada por el Sol, la temperatura en su superficie alcanza los 27°C. Durante un eclipse total, la temperatura de la superficie de Fobos es de −123 °C [30] .

Predicción sobre dos lunas

La suposición de que Marte tiene dos lunas fue hecha por Johannes Kepler en 1611 . Malinterpretó el anagrama smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras de Galileo Galilei como lat. Salue, umbistineum geminatum Martia proles [31] (“Hola, gemelos, progenie de Marte” [32] ) y así consideró que Galileo había descubierto dos satélites de Marte. Mientras que su correcta decodificación fue lat. Altissimum planetam tergeminum obseruaui (“Observé el planeta más alto triple” [32] , publicado en una carta de Galileo a Giuliano de Medici el 13 de noviembre de 1610) - Galileo vio a Saturno triple - con anillos [33] .   

Aparentemente, Kepler también basó su suposición en la lógica de que si la Tierra tiene un satélite y Júpiter tiene cuatro ( satélites galileanos conocidos en ese momento ), entonces el número de satélites de los planetas aumenta exponencialmente con la distancia al Sol. Según esta lógica, Marte debería tener dos satélites.

En la tercera parte del capítulo 3 de Los viajes de Gulliver ( 1726 ) de Jonathan Swift , que describe la isla voladora de Laputa , se dice que los astrónomos de Laputa descubrieron dos lunas de Marte en órbitas iguales a 3 y 5 veces el diámetro de Marte, con un período orbital de 10 y 21,5 horas, respectivamente. De hecho, Fobos y Deimos se encuentran a una distancia de 1,4 y 3,5 diámetros marcianos del centro del planeta, y sus periodos son de 7,6 y 30,3 horas [34] .

Notas

  1. ↑ NinePlanets.org > Fobos . Consultado el 12 de agosto de 2011. Archivado desde el original el 11 de agosto de 2011.
  2. ↑ Parámetros físicos del satélite planetario . Consultado el 23 de junio de 2020. Archivado desde el original el 7 de octubre de 2017.
  3. ↑ Goll, Asaf // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron  : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
  4. ↑ Nave espacial de la serie 1F (Phobos) (enlace inaccesible) . Fecha de acceso: 8 de enero de 2016. Archivado desde el original el 26 de julio de 2015. 
  5. ↑ Andert, T. P.; Rosenblatt, P.; Patzold, M.; Hausler, B.; Dehant, V.; Tyler, GL; Marty, JC Determinación precisa de la masa y la naturaleza de Fobos  //  Geophysical Research Letters : diario. - Unión Geofísica Americana , 2010. - 7 de mayo ( vol. 37 , no. L09202 ). -doi : 10.1029/ 2009GL041829 . - . Archivado desde el original el 26 de junio de 2010.
  6. ↑ Kozenko A., Levitan E. Acerca de Phobos antes de "Phobos"  // Ciencia y vida . - 1988. - Nº 3 . - S. 152-155 .
  7. ↑ Burba G. Hijo adoptivo de Marte  // La vuelta al mundo . - Guardia Joven , 2011. - Nº 10 . Archivado desde el original el 31 de enero de 2016.
  8. ↑ Silkin, 1982 , pág. 34-36.
  9. ↑ Efroimsky, M. y Lainey, V. Física de las mareas corporales en planetas terrestres y las escalas apropiadas de evolución dinámica  //  Revista de investigación geofísica : diario. - 2007. - vol. 112 . — P. E12003 . -doi : 10.1029/ 2007JE002908 . Archivado el 4 de abril de 2020.
  10. ↑ Sharma, B. K. Theoretical Formulation of the Phobos, moon of Mars, rate of altitudinal loss (10 de mayo de 2008). Consultado el 28 de agosto de 2009. Archivado desde el original el 22 de junio de 2018.
  11. ↑ Phobos podría vivir solo 10 millones de años . Archivado el 25 de marzo de 2010 en Wayback Machine .
  12. ↑ PIA04746: Boulders on Phobos Archivado el 15 de noviembre de 2020 en Wayback Machine .
  13. ↑ Close Inspection for Phobos Archivado el 14 de enero de 2012 en Wayback Machine // ESA.
  14. ↑ Silkin, 1982 , pág. 27
  15. ↑ Silkin, 1982 , pág. 28
  16. ↑ Oficial de inteligencia europeo contó sobre el nacimiento de Fobos en un desastre Copia de archivo del 2 de enero de 2014 en Wayback Machine // Membrane .
  17. ↑ Agnieszka Drewniak. Fenómenos astronómicos de Marte  (inglés)  (enlace no disponible) . Observatorio Armagh. Fecha de acceso: 16 de marzo de 2011. Archivado desde el original el 2 de junio de 2008.
  18. ↑ Silkin, 1982 , pág. quince.
  19. ↑ Descubrimiento de los satélites de Marte (enlace inaccesible - historia ) . 
  20. ↑ Lunas de Marte . Consultado el 12 de agosto de 2011. Archivado desde el original el 10 de octubre de 2011.
  21. ↑ Hall A. El descubrimiento de los satélites de Marte  // Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society  . - Prensa de la Universidad de Oxford , 1878. - Vol. 38 . - P. 205-209 . - .
  22. ↑ En las canciones 15, líneas 119 y 120 "Iliads" está escrito en el lenguaje griego antiguo : ὣς φάτο, καί ῥ 'ἵπους κέλετο δεῖμόν τε τε ζευγνύμεν, αὐςς Δύσετο παμφαμμαμαν. ("Rek [Arey], y luego ordenó tanto al Miedo como al Horror que enjaezaran los caballos, y él mismo se cubrió con un arma de fuego", traducido por N. Gnedich)
  23. ↑ Sala A. Nombres de los satélites de Marte  //  Astronomische Nachrichten. - Wiley-VCH , 1878. - vol. 92 , núm. 2187 . - Pág. 47-48 . - .
  24. ↑ Tamkovich G. M. ¿Se ha completado el programa Phobos? // Tierra y Universo . - 1989. - Nº 5 . - P. 3-9 .
  25. ↑ Satélite marciano Fobos fotografiado en 3D/Total3D: Al completo (enlace inaccesible) . Consultado el 19 de abril de 2011. Archivado desde el original el 9 de diciembre de 2011. 
  26. ↑ ESA - Space Science - Mars Express acerca los sobrevuelos de la luna marciana Phobos . Consultado el 19 de abril de 2011. Archivado desde el original el 24 de enero de 2011.
  27. ↑ Los fragmentos de "Phobos-Grunt" cayeron al Océano Pacífico , ITAR-TASS (15 de enero de 2012). Archivado desde el original el 17 de enero de 2012. Consultado el 16 de enero de 2012.
  28. ↑ "Phobos-Grunt" cayó al océano , Lenta.ru (15 de enero de 2012). Archivado desde el original el 5 de agosto de 2020. Consultado el 23 de junio de 2020.  (Consultado el 16 de enero de 2012)
  29. ↑ Strugovets, Dmitry. Vicepresidente de la Academia Rusa de Ciencias: el momento de la implementación del programa lunar ha cambiado por el bien del proyecto ExoMars . TASS (15 de julio de 2017). Consultado el 24 de mayo de 2019. Archivado desde el original el 27 de febrero de 2019.
  30. ↑ Nuevas imágenes de Fobos revelarán su historia . Archivado el 5 de agosto de 2020 en Wayback Machine , el 10 de junio de 2020.
  31. ↑ Ioannis Kepleris. Narratio de observatis a se quatuor Iouis satellitibus erronibus . - Francofurti, 1611. - S. 4.
  32. ↑ 1 2 Perelman Ya. I. Anagramas astronómicos // Astronomía entretenida. - 7ª ed. - M. : Editorial estatal de literatura técnica y teórica, 1954. - S. 120-122.
  33. ↑ 427. Galileo a Giuliano De' Medici en Praga. Florencia, 13 de noviembre de 1610 // Le Opere di Galileo Galilei . - Florencia, 1900. - T. X. Carteggio. 1574-1610. - S. 474.
  34. ↑ Predicción de Jonathan Swift Archivado el 12 de junio de 2018 en Wayback Machine . 

Literatura

Enlaces

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