Phobos, ou (en dénomination systématique), est le plus grand des deux satellites naturels de Mars (l'autre étant Déimos). Des deux, il est le plus proche de la planète.
Étymologie et toponymie Le nom donné à ce satellite est celui de Phobos, un personnage de la mythologie grecque. Phobos et Déimos sont les jumeaux que le dieu Arès (Mars pour les Romains) eut de la déesse Aphrodite (Vénus pour les Romains). En grec classique les noms communs et signifient tous deux « peur, terreur ».
Les formations géologiques de Phobos sont nommées d'après les astronomes qui ont étudié le satellite, ainsi que d'après des personnages et des lieux des Voyages de Gulliver de Jonathan Swift.. Plusieurs cratères ont été nommés., ainsi qu'une dorsale, Kepler Dorsum, d'après l'astronome Johannes Kepler..
Caractéristiques physiques Généralités vignette|gauche|Photo de la sonde de la surface de Phobos prise en 1977.
Phobos est un corps très irrégulier, de dimensions , bien trop peu massif pour être en équilibre hydrostatique et donc pour avoir pris une forme quasi sphérique. Du fait de sa forme mais surtout de sa vitesse de rotation sur lui-même, la gravité perceptible à sa surface varie d'environ 210 % suivant l'endroit où elle est mesurée..
Phobos est un corps sombre qui semble être composé de chondrite carbonée., une composition similaire à celle des astéroïdes de dans la ceinture d'astéroïdes externe.. Cependant, la masse volumique de Phobos est trop faible pour qu'il soit intégralement composé de roche et il possède une porosité significative.... Il a été suggéré que Phobos pourrait contenir un réservoir de glace substantiel, mais des observations spectrales de sa surface ont écarté cette hypothèse..
La sonde soviétique détecta que des gaz s'échappaient de Phobos en quantité faible mais régulière.. Mais la sonde tomba en panne avant d'avoir pu déterminer la nature de ce gaz.
En 1989, cette sonde a été insérée sur une orbite de quasi-satellite par rapport à Phobos ftp://ftp.imcce.fr/pub/iauwg/report8790.txt ""..
Des images provenant de montrent que Phobos est recouvert d'une couche de régolithe d'au moins d'épaisseur ; on pense qu'il provient d'impacts avec d'autres corps, mais on ignore comment il peut adhérer à un objet ne possédant quasiment pas de gravité.; peut-être l'adhérence est-elle électrostatique.
Au cours de l'été 2008, la sonde Mars Express a permis de préciser quelques caractéristiques de Phobos, dont la masse et la densité..
Caractéristiques géologiques
vignette|Le cratère Stickney.
De nombreux cratères sont présents à la surface de Phobos. Le plus grand de ces cratères est nommé « Stickney », du nom de naissance de l'épouse d'Asaph Hall. Comme le cratère Herschel sur Mimas, mais à une échelle plus petite, l'impact qui a créé le cratère Stickney aurait peut-être pu briser PhobosNASA : Astronomy Picture of the Day : Stickney crater du 10 Avril 2010 - ..
Des sillons s'étendent à la surface de Phobos, mesurant typiquement moins de de profondeur, de largeur et jusqu'à de long. Initialement, on supposait qu'ils résultaient de l'impact ayant formé le cratère Stickney, mais des analyses de données provenant de Mars Express ont révélé une origine indépendante : il s'agit de dépôts de matériaux déplacés par des impacts intervenus à la surface de Mars..
La météorite de Kaidun a été présentée comme originaire de Phobos, mais la composition détaillée de la lune n'étant pas connue, cela est difficile à vérifier..
800 px|vignette|centré|Carte schématique de la surface de Phobos.
Orbite Caractéristiques vignette|Les orbites de Phobos et Deimos (à l'échelle), vu de dessus du pôle nord de Mars. Phobos se déplace sur une orbite relativement circulaire (0,0151 d'excentricité) et faiblement inclinée (1,093° par rapport à l'équateur de Mars). Avec un demi-grand axe de , Phobos orbite à seulement au-dessus du sol martien (le rayon de Mars est d'environ ). Il reste ainsi plus proche du sol de la planète que tout autre satellite naturel dans le Système solaire. Pour comparaison, la Lune orbite à de la Terre.
Phobos orbite en dessous de l'orbite synchrone, c'est-à-dire qu'il réalise une révolution autour de Mars en moins de temps qu'il n'en faut à Mars pour achever un tour sur elle-même : sa période orbitale (ou période sidérale) n'est que de 0,31891023 jour, soit , tandis que le jour martien est de l'ordre de 1,025956019 jour, soit . Pour un observateur martien, Phobos se lève à l'ouest, traverse le ciel rapidement (en ou moins) et se couche à l'est, à peu près deux fois par jour, à d'intervalle. Son orbite est si basse qu'il ne peut pas être aperçu depuis les régions polaires (à partir de 70,4° de latitude), car il reste à ces latitudes en dessous de l'horizon.
Sa période synodique (0,319039 jour, soit 7 heures 39 minutes et 25,0 secondes) est seulement plus longue que sa période sidérale. Les phases de Phobos peuvent être observées depuis Mars. La taille apparente de Phobos, observé depuis Mars, varie suivant la latitude du lieu d'observation, et la position du satellite dans le ciel. Pour un observateur situé à l'équateur, Phobos a un diamètre angulaire de 0,14° au lever, et de 0,20° au zénith, une augmentation de 45 %. À titre de comparaison, le Soleil a un diamètre apparent de 0,35° dans le ciel martien ; la Lune vue de la Terre mesure environ 0,5°. Un observateur martien situé à des latitudes plus élevées percevrait Phobos plus petit, parce qu'il en serait significativement plus éloigné.
Transits vignette|Phobos transitant devant le Soleil, vu par le rover .
Pour un observateur martien, Phobos transite régulièrement devant le Soleil. Il n'est pas assez grand pour couvrir le disque solaire dans son intégralité, et ne peut donc pas créer d'éclipse totale. Plusieurs de ces transits ont été photographiés par le rover . Pendant ces transits, l'ombre et la pénombre de Phobos sont visibles à la surface de Mars, ce qui a été photographié par plusieurs sondes spatiales.
Évolution Phobos, comme Triton par exemple., se rapproche de la planète autour de laquelle il orbite., car les satellites situés sur des orbites sous-synchrones se rapprochent lentement, mais inéluctablement, de leur planète ; il s’ensuit que alors que sa période sidérale va diminuer.
L'orbite basse de Phobos indique qu'il sera un jour détruit : les forces de marée abaissent progressivement son orbite, au rythme actuel de par siècle.. Les calculs indiquent que Phobos entrera finalement dans la haute atmosphère martienne d'ici une trentaine de millions d'années ( d'années). La faible densité de Phobos (), sa composition (voisine de celle des chondrites carbonées) et la présence du cratère Stickney permettent de penser que l'intérieur de Phobos est peu cohérent, poreux et largement fracturé. : d'ici d'années, les contraintes dues aux marées devraient finir par disperser la majeure partie de Phobos en de multiples fragments, en seulement ., qui formeront alors un anneau autour de Mars. Des blocs plus rigides que la moyenne pourraient tomber sur Mars, suivant des trajectoires obliques, et à relativement faible vitesse, formant ainsi des cratères d'impact allongés. L'anneau (de densité initiale comparable à celle des anneaux principaux de Saturne), se dissipera ensuite, en 1 à 100 millions d'années.
Origine Phobos et Deimos ont tous les deux beaucoup de caractéristiques en commun avec les astéroïdes de , au niveau du spectre, de l'albédo et de la masse volumique. En conséquence, il a été postulé que les deux satellites pourraient provenir de la ceinture d'astéroïdes, et auraient été capturés par Mars. Cependant, les deux lunes sont situées sur des orbites peu excentriques, très peu inclinées par rapport au plan équatorial de Mars, ce qui n'est pas ce qu'on attendrait de lunes capturées. D'autre part, les images de Phobos envoyées par la sonde montrent clairement une zone bleue près du bord d'un cratère, sur une surface par ailleurs rouge. Un tel contraste est rare sur un astéroïde. Des astronomes estiment que le bleu correspond à du sol récemment mis à nu, n'ayant pas encore été coloré en rouge ; pour d'autres, il s'agit d'une matière souterraine totalement différente, qui surgit vers l'extérieur - NASA..
L'hypothèse aujourd'hui privilégiée, sur le site du CNRS. fait des deux lunes le résidu d'un impact entre Mars et un objet céleste plus petit : rassemblement des débris en un anneau planétaire, formation d'une douzaine de satellites à partir de l'anneau, puis perte de tous ces satellites par effets de marée, à l'exception des deux plus éloignés (voir Satellites naturels de Mars#Origine)..
Histoire vignette|Asaph Hall.
Découverte Phobos fut découvert le par l'astronome américain Asaph Hall à l'observatoire naval de Washington, vers , soit vers le à l'heure moyenne de Washington... Hall avait également découvert Déimos, l'autre satellite de Mars, quelques jours avant.
Les noms des satellites, originellement épelés Phobus et Deimus, furent suggérés par Henry Madan (1838-1901), professeur au collège d'Eton, d'après le de l'Iliade, lorsqu'Arès appelle ses deux fils, Phobos et Déimos..
Phobos « creux » ? Dans les et 1960, l'orbite inhabituelle de Phobos et sa faible densité ont conduit à spéculer qu'il pourrait s'agir d'un objet artificiel creux.
En 1945, Sharpless réduisit les observations de Phobos effectuées entre 1877 et 1941 et en déduisit une accélération séculaire du satellite.. Vers 1958, l'astrophysicien russe Iossif Chklovski, étudiant l'accélération du mouvement orbital de Phobos, indiqua que Phobos s'était décalé, en quelques décennies seulement, de deux degrés et demi sur son orbite par rapport à la position préditeCarl Sagan and Immanuel Velikovsky . Pour expliquer ce fait anormal, il suggéra alors que le satellite était creux, formé d'une mince couche de métal.. Chklovski basa ses analyses sur des estimations de la densité de la haute atmosphère martienne et en déduisit que pour prendre en compte un léger freinage, Phobos devait être très léger ; un calcul conduisit à le modéliser par une sphère d'acier creuse de de diamètre et de moins de d'épaisseur.. En 1966, Carl Sagan, avec Shklovsky, reprennent l'hypothèse de satellites artificiels de Mars dans leur livre Intelligent Life in the UniverseCarl Sagan and L S Shklovskii Intelligent Life in the Universe Holden-Day (January 1, 1966). Chapitre 26.
En , dans une lettre au journal ., Fred Singer, conseiller scientifique du président des États-Unis Eisenhower, soutint la théorie de Chklovski, allant jusqu'à affirmer que « le but [de Phobos] est probablement de balayer les rayonnements dans l'atmosphère martienne, afin que les Martiens puissent exploiter les alentours de leur planète ».
Par la suite, l'existence de l'accélération ayant conduit à ces assertions fut mise en doute., et le problème avait disparu en 1969.. Les études antérieures surestimaient la perte d'altitude de Phobos en utilisant des valeurs de /an qui furent par la suite révisées à /an. Les perturbations de l'accélération du satellite sont désormais attribuées à des effets de marée qui n'étaient pas pris en compte alors. La masse volumique de Phobos est actuellement évaluée à , ce qui ne correspond pas à une coquille creuse. En outre, les images obtenues par les sondes spatiales depuis les indiquent clairement que Phobos est un objet d'origine naturelle, amplement cratérisé à l’instar de la plupart des lunes du Système solaire.
L'analyse des données recueillies en 2008 par la sonde Mars Express de l'Agence spatiale européenne montre cependant que Phobos présente une forte porosité, . Ce résultat est difficile à réconcilier avec l'hypothèse selon laquelle Phobos serait un ancien astéroïde capturé par Mars..
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