Фобос

Фобос

Фобос
Фобос, снимок Mars Reconnaissance Orbiter (2008)

Первооткрыватель: Асаф Холл

Дата открытия: 18 августа 1877 г.

Назван в честь: Фобоса («Страх»), сына Ареса

Орбитальные характеристики

Эпоха: J2000.0

Перицентр: 9 235,6 км

Апоцентр: 9 518,8 км

Большая полуось: 9 377,2 км

Эксцентриситет орбиты: 0,0151

Сидерический период обращения: 7 ч 39 мин 14 с

Синодический период обращения: 7 ч 39 мин

Орбитальная скорость: 2,138 км/с (средняя)

Наклонение: 1,093° (к экватору Марса)

Долгота восходящего узла: (убывание) 1 оборот за несколько лет

Аргумент перицентра: (возрастание) 1 оборот за несколько лет

Чей спутник: Марса

Физические характеристики

Полярное сжатие: 0,01

Размеры: 27 × 22 × 18 км

Средний радиус: 11,08 ± 0,04 км

Площадь поверхности: ~1 540 км²

Объём: ~5 700 км³

Масса: 1,066 × 10¹⁶ кг

Средняя плотность: 1 873 ± 31 кг/м³

Ускорение свободного падения на экваторе: 0,0057 м/с² (0,00058 g)

Первая космическая скорость: 0,011 км/с

Вторая космическая скорость: 0,016 км/с

Период вращения: синхронизирован (всегда повёрнут к Марсу одной стороной)

Наклон оси: 0° (синхронное вращение)

Альбедо: 0,07

Видимая звёздная величина: ~ −0,5m (на марсианском небе)

Температура

Мин.Сред.Макс.
−112°C−58°C−4°C

Атмосфера

Отсутствует

Фобос (от др.-греч. φόβος — «страх») — один из двух естественных спутников Марса, крупнейший и ближайший к планете. Открыт американским астрономом Асафом Холлом 18 августа 1877 года8. Назван в честь Фобоса — сына бога войны Ареса, олицетворявшего страх9.

Фобос является самым близким к своей планете спутником во всей Солнечной системе10. Среднее расстояние между центрами Марса и Фобоса составляет 9 377 км (1,4 марсианского радиуса, ~3,3 диаметра Марса)1. Видимая звёздная величина Фобоса на марсианском небе достигает −0,5m11. Освещённость, создаваемая Фобосом на поверхности Марса в ясную погоду, составляет ~0,02 лк12.

Фобос сформировался около 3,7–4,3 миллиардов лет назад4. Его происхождение остаётся предметом научных дискуссий: согласно наиболее популярной гипотезе, он является захваченным астероидом, однако некоторые учёные предполагают, что он сформировался из обломков после гигантского столкновения или из аккреции вещества протопланетного диска1314.

В марсианской культуре Фобос всегда занимал особое место. Его быстрое движение по небу — восход на западе и заход на востоке — породило множество легенд. Согласно пророчеству Харана, когда Фобос поднимется «выше обычного», наступят времена великих потрясений. Астрономы Академии Окхасена использовали Фобос для калибровки водяных часов, а жрецы храмов Араксис предсказывали по нему судьбы мореплавателей3643.

Название

Название «Фобос» происходит от древнегреческого φόβος («страх»). В письменных источниках оно впервые встречается в записях Асафа Холла, который дал спутнику имя в честь одного из сыновей Ареса8.

В марсианской культуре спутник известен под названием Ākha-sen (ˈaː.kxaˈsen — «водный камень»), которое отражает его связь с богиней воды Акхой в мифологии Эпохи Расцвета16. В древних марсианских табличках Фобос также называли «Глазом Кхо» (марс. Kho Dzen), поскольку его быстрое движение по небу напоминало блуждающий огонь — символ бога огня Кхо17. У разных народов Марса существовали собственные имена: жители Окхасена называли его «Серебряной стрелой» (марс. Thal ar-akha), а в Роген-Арии его именовали «Тенью Кхо»1618.

Любопытно, что древние земные астрономы подозревали существование спутников Марса задолго до официального открытия. В 1726 году Джонатан Свифт в романе «Путешествия Гулливера» упомянул о двух спутниках Марса, один из которых «обращается вокруг планеты за 10 часов» — что удивительно близко к реальному периоду обращения Фобоса (7 ч 39 мин)19.

Орбитальные характеристики

Фобос обращается вокруг Марса на среднем расстоянии 9 377 км от центра планеты (около 6 006 км над поверхностью)3, что более чем в 40 раз меньше расстояния от Земли до Луны110. Эксцентриситет орбиты составляет 0,01511, что делает её почти круговой. Наклонение орбиты к марсианскому экватору — 1,093°1.

Период обращения Фобоса — 7 часов 39 минут 14 секунд2, что значительно меньше периода вращения Марса вокруг своей оси (24 часа 37 минут)16. В результате с поверхности Марса Фобос восходит на западе и заходит на востоке, дважды пересекая небо за марсианские сутки1217.

Средняя орбитальная скорость Фобоса составляет 2,138 км/с1. Из-за близости к Марсу приливные силы постепенно снижают орбиту спутника: каждые 100 лет Фобос приближается к планете на 1,8 метра1819. Через 50 миллионов лет он либо упадёт на Марс, либо разрушится, образовав кольцо4142.

Физические характеристики

Фобос — один из самых маленьких спутников в Солнечной системе. Его неправильная форма (27 × 22 × 18 км)3 обусловлена тем, что гравитация спутника недостаточно сильна, чтобы придать ему сферическую форму20.

Параметр Значение
Размеры 27 × 22 × 18 км3
Средний радиус 11,08 ± 0,04 км1
Масса 1,066 × 10¹⁶ кг4
Средняя плотность 1 873 ± 31 кг/м³5
Объём 5 700 км³21
Площадь поверхности ~1 540 км²22
Альбедо ~0,076
Температура (день) −4°C7
Температура (ночь) −112°C7
Гравитация (экватор) 0,0057 м/с² (0,00058 g)23

Низкая средняя плотность Фобоса (1 873 кг/м³) указывает на то, что он либо имеет высокую пористость (30–50 % пустот), либо содержит значительное количество водяного льда513. Спектральные наблюдения показывают, что Фобос состоит из материала, сходного с углистыми хондритами (астероиды типа C) — тёмных, богатых углеродом пород718. Его поверхность имеет очень низкое альбедо (0,07)6, что делает Фобос одним из самых тёмных объектов в Солнечной системе24.

Поверхность Фобоса покрыта слоем реголита толщиной до 100 метров419. Спутник не имеет атмосферы7, а его гравитационное поле составляет всего 1/1000 от земного: человек весом 68 кг весил бы на Фобосе около 68 граммов9.

Поверхность

Общий обзор

Поверхность Фобоса густо усеяна ударными кратерами. Насчитывается около 1300 кратеров диаметром более 200 метров, из них 30 — более 2 километров4. Из-за малой гравитации выбросы от ударов на Фобосе распространяются на гораздо большие расстояния, чем на Земле25. Поверхность можно разделить на два основных типа: старая, густо усеянная кратерами поверхность, покрытая слоем реголита, и области с бороздами — параллельными впадинами, вероятно образовавшимися в результате удара, создавшего кратер Стикни2729.

Кратер Стикни

Доминирующей деталью поверхности Фобоса является кратер Стикни (Stickney) — самый крупный ударный кратер на спутнике. Его диаметр составляет около 9,7 км7, что почти вдвое превышает средний радиус самого Фобоса26. Удар, образовавший Стикни, был настолько мощным, что вызвал появление сети параллельных борозд на поверхности спутника27. Кратер назван в честь Хлои Анджелины Стикни Холл — жены Асафа Холла28.

Борозды Фобоса

Вдоль поверхности Фобоса проходят многочисленные параллельные борозды — длинные впадины шириной до 200 метров и глубиной до 100 метров29. Наиболее вероятное объяснение их происхождения: они образовались в результате удара, создавшего кратер Стикни, когда выброшенные обломки прокатились по поверхности2730. Некоторые борозды имеют длину до 12 км31 и сконцентрированы в области, противоположной кратеру Стикни25.

Крупнейшие кратеры

Название Диаметр (км) Назван в честь
Стикни 9,7 Хлои Стикни Холл, жены Асафа Холла28
Рош 2,3 Эдуарда Роша, французского астронома
Лагранж 2,0 Жозефа Луи Лагранжа, итальянского математика
Галлей 1,8 Эдмунда Галлея, английского астронома
Кхо 1,2 Бога огня в марсианской мифологии36
Акха 1,1 Богини воды в марсианской мифологии36

Происхождение

Происхождение Фобоса остаётся предметом научных дискуссий. Существуют три основные гипотезы1332:

  1. Захват астероида — Фобос мог быть астероидом, захваченным гравитацией Марса. Его состав и неправильная форма соответствуют астероидам типа C или D718. Однако гравитационное поле Марса слабое, и захват целого астероида на стабильную орбиту — редкое событие33.

  2. Аккреция из диска обломков — Фобос мог сформироваться из обломков, выброшенных на орбиту в результате гигантского столкновения (по аналогии с образованием земной Луны)1434.

  3. Вторичный захват — Фобос мог быть фрагментом более крупного тела, разрушившегося вблизи Марса35.

В марсианской мифологии происхождение Фобоса объяснялось иначе. Согласно легенде, записанной в табличках Харана, Фобос — это «осколок копья Кхо», который бог огня метнул в небо, когда ссорился с Акхой36.

Исследования

Космические аппараты

Первые детальные снимки Фобоса были получены «Маринером-9» в 1971 году15. В 1970-х годах «Викинг-1» и «Викинг-2» передали более качественные изображения45. В 1988 году советские станции «Фобос-1» и «Фобос-2» изучали спутник; «Фобос-2» передал первые снимки обратной стороны46.

В 2003 году Mars Express передал снимки Фобоса с высоким разрешением и спектральные данные, подтвердившие наличие гидратированных минералов47. В 2008 году Mars Reconnaissance Orbiter получил детальные изображения поверхности с разрешением до нескольких метров48.

В марсианской культуре изучение Фобоса началось задолго до земных миссий. Уже в Эпоху Расцвета марсианские астрономы наблюдали за движением Фобоса и использовали его для калибровки водяных часов. Строительство Астрономической башни Роген-Арии в 2550 году Э.О. ознаменовало начало систематических наблюдений1213.

Будущие миссии

Планируется японская миссия MMX (Martian Moons eXploration), которая должна доставить образцы грунта с Фобоса на Землю в конце 2020-х годов49.

Условия на поверхности

Атмосфера Фобоса отсутствует7. Разрежённость газовой оболочки приводит к высокому перепаду температур: от −112°C ночью до −4°C в подсолнечной точке7. Небо над Фобосом всегда чёрное и со звёздами, даже когда Солнце находится над горизонтом40.

С поверхности Фобоса Марс виден как огромный диск, занимающий половину неба. Его угловой диаметр составляет около 42°40. Фобос настолько мал, что его гравитация составляет всего 0,0057 м/с² (0,00058 g)23 — человек весом 68 кг весил бы на Фобосе около 68 граммов9.

На Фобосе отсутствует магнитное поле7. Единственное магнитное воздействие связано с остаточным магнетизмом пород413. В марсианской культуре это свойство интерпретировалось как отсутствие «души» у спутника, что делало его идеальным предвестником катастрофы3644.

Фобос в марсианской культуре

Мифология

В марсианской мифологии Фобос занимал особое место. Он считался «глазом Кхо» — бога огня, который наблюдал за миром и наказывал нечестивых. Согласно одному из мифов, записанному в «Песнях Совии», Кхо создал Фобос из обломка своего копья, чтобы следить за людьми, поклоняющимися богине воды Акхе36.

В некоторых регионах Марса Фобос почитался как божество-покровитель путешественников. Мореплаватели перед выходом в море приносили жертвы на берегу, обращаясь к Фобосу с просьбой о защите43. Согласно другому мифу, Фобос — это «застывший крик Акхи», который богиня воды издала, когда увидела, что её океаны замерзают. Этот миф объяснял не только происхождение спутника, но и его быстрое движение: «крик летит быстрее ветра»3644.

Навигация

С древнейших времён Фобос использовался марсианскими мореплавателями для навигации по Ацидалийскому морю. Академия Окхасена издавала ежегодные таблицы движения Фобоса, позволявшие морякам определять своё положение с высокой точностью43. В Эпоху Умирания, когда море замёрзло, навигация по Фобосу утратила практическое значение, но продолжала использоваться в ритуальных целях44.

Искусство

Фобос не раз вдохновлял марсианских поэтов, художников и музыкантов. Одно из самых ранних упоминаний встречается в табличках Харана (около 1500 г. Э.О.): «Он бежит по небу быстрее ветра, и тот, кто видит его, знает, что время не ждёт»36. Первое художественное произведение, посвящённое Фобосу, приписывается Совии, которая описывала его как «серебряную стрелу, что пронзает небо, оставляя за собой след из слёз»1836.

В марсианской живописи Фобос изображался в виде тёмного диска, окружённого светлым ореолом (бороздами). Эти изображения, найденные на фресках храмов Араксис, являются одними из самых ранних примеров марсианской астрономической иконографии1136. Музыкальная тема «Пляска Страха» (марс. Sur Thal) была одним из самых популярных произведений марсианской классической музыки18.

Связанные статьи

Примечания

  1. JPL Solar System Dynamics — Phobos. Данные по орбите и физическим характеристикам. ↩↩↩↩↩↩

  2. NASA Mars Facts — Phobos orbital period. ↩

  3. Phobos dimensions — NASA Science, 2020. ↩↩↩

  4. Phobos mass and density — ESA Mars Express, 2019. ↩↩↩↩↩

  5. Phobos density — JPL, 2015. ↩↩

  6. Phobos albedo — NASA Science. ↩↩

  7. Phobos surface temperature and albedo — NASA Mars Facts. ↩↩↩↩↩↩↩↩↩

  8. Hall, A. (1877) — Discovery of the Satellites of Mars. ↩↩

  9. Names of Mars moons — NASA Science. ↩↩↩

  10. Phobos orbit — NASA Mars Facts. ↩↩

  11. Phobos apparent magnitude — NASA Science. ↩↩

  12. Phobos illumination — ESA Mars Express. ↩↩↩

  13. Phobos origin hypotheses — NASA Science. ↩↩↩↩↩

  14. Giant impact hypothesis for Phobos — ESA, 2020. ↩↩

  15. Mariner 9 — NASA Science. ↩

  16. Mars rotation period — NASA Mars Facts. ↩↩↩

  17. Phobos retrograde motion — NASA Science. ↩↩

  18. Phobos orbital decay — NASA JPL, 2022. ↩↩↩↩↩↩

  19. Phobos approach to Mars — NASA Science. ↩↩↩

  20. Phobos irregular shape — NASA Science. ↩

  21. Phobos volume — ESA. ↩

  22. Phobos surface area — NASA. ↩

  23. Phobos gravity — NASA Science. ↩↩

  24. Phobos dark surface — NASA Science. ↩

  25. Phobos grooves — NASA Science. ↩↩

  26. Stickney crater — NASA Science. ↩

  27. Phobos grooves origin — NASA JPL, 2018. ↩↩↩

  28. Chloe Stickney Hall — NASA. ↩↩

  29. Phobos grooves dimensions — ESA. ↩↩

  30. Phobos grooves and Stickney — NASA Science. ↩

  31. Phobos groove length — ESA Mars Express. ↩

  32. Phobos origin debate — NASA Science. ↩

  33. Asteroid capture — NASA Science. ↩

  34. Phobos accretion — ESA, 2021. ↩

  35. Phobos secondary capture — NASA. ↩

  36. Martian mythology — внутренние источники мира «Письмо из Красной пыли». ↩↩↩↩↩↩↩↩↩↩

  37. Phobos angular size — NASA Mars Facts. ↩

  38. Phobos transits — NASA Science. ↩

  39. Phobos eclipses — ESA. ↩

  40. Mars from Phobos — NASA. ↩↩

  41. Phobos future — NASA JPL, 2022. ↩

  42. Phobos ring formation — NASA Science. ↩

  43. Астрономические наблюдения Фобоса — внутренние источники. ↩↩↩

  44. Пророчество Харана — внутренние источники мира «Письмо из Красной пыли». ↩↩↩

  45. Viking missions — NASA Science. ↩

  46. Phobos missions — NASA. ↩

  47. Mars Express Phobos — ESA. ↩

  48. MRO Phobos — NASA. ↩

  49. MMX mission — JAXA, 2025. ↩