Супутники Марса — два природні супутники — Фобос і Деймос, що обертаються навколо Марса.
Обидва супутники обертаються навколо своїх осей з тим же періодом, що й навколо Марса, тому завжди обернені до планети тим самим боком. Припливна дія Марса поступово сповільнює рух Фобоса, що врешті-решт призведе до падіння супутника на Марс, або його руйнування по досягненні межі Роша. Деймос, навпаки, повільно віддаляється від Марса. Виникли дві основні гіпотези щодо походження супутників: перша припускає, що вони виникли з самого Марса, можливо, внаслідок гігантського удару, який, як вважається, створив та басейн Бореаліс . Друга припускає, що це захоплені астероїди. Обидві гіпотези сумісні з поточними даними, хоча майбутні місії з повернення зразків можуть дозволити розрізнити, яка з них є правильною.
Історія Після того, як Галілео Галілей у 1610 році відкрив чотири супутники Юпітера, астрономи вважали, що в кожної наступної планети кількість супутників зростає вдвічі. Оскільки у Землі був відомий один супутник — Місяць, а в Юпітера — чотири, вважалося, що в Марса повинно бути два супутники. Дивним чином ця безпідставна з погляду науки гіпотеза справдилася.
Першим передбачив, що Марс має супутники, Йоганн Кеплер у 1610 році. У спробах розшифрувати анаграму Галілея про кільця Сатурна («Найвищу планету потрійною спостерігаю») Кеплер вирішив, що Галілей виявив супутники Марса.
У 1643 році монах-капуцин стверджував, що бачив «марсіанські місяці».
Можливо, натхненна Кеплером (і цитуючи третій закон руху планет Кеплера ), сатира Джонатана Свіфта «Подорожі Гуллівера» (1726) згадує два супутники в частині 3, розділі 3 («Подорож до Лапути »), в якій описується відкриття астрономами Лапути двох супутників Марса на відстанях 3 та 5 марсіанських діаметрів з періодами 10 та 21,5 години. Фобос і Деймос (обидва знайдені в 1877 році, більш ніж через століття після роману Свіфта) мають фактичні орбітальні відстані 1,4 та 3,5 марсіанських діаметрів, а їхні відповідні орбітальні періоди становлять 7,66 та 30,35 години. У 20 столітті В. Г. Пермінов, конструктор космічних кораблів ранніх радянських космічних кораблів «Марс» і «Венера», припустив, що Свіфт знайшов і розшифрував записи, залишені марсіанами на Землі. Однак, на думку більшості астрономів, Свіфт просто використовував поширений на той час аргумент, що оскільки внутрішні планети Венера та Меркурій не мали супутників, Земля мала одного, а Юпітер — чотирьох (відомих на той час), то Марс за аналогією повинен мати два. Крім того, оскільки вони ще не були відкриті, було зроблено висновок, що вони повинні бути малими та близькими до Марса. Це спонукало Свіфта приблизно точно оцінити їхні орбітальні відстані та періоди обертання. Крім того, Свіфту в розрахунках міг допомогти його друг, математик .
10 липня 1744 року німецький капітан Кіндерман повідомив, що обчислив орбітальний період марсіанського супутника, котрий дорівнював 59 годинам 50 хвилинам і 6 секундам.
У оповіданні Вольтера 1752 року « Мікромегас » про інопланетного гостя на Землі також згадуються два супутники Марса. Ймовірно, на Вольтера вплинув Свіфт. Вольтер пояснював, що оскільки Марс розташований далі від Сонця, ніж Земля, він не міг обійтися менш ніж двома супутниками. (Патрік Мур, 2000, The Wandering Astronomer) На знак визнання цих літературних посилань, два кратери на Деймосі називаються Свіфт і Вольтер, тоді як на Фобосі є один кратер під назвою regio, Лапута Регіо, та один під назвою planitia, Лагадо Планіція, обидва з яких названі на честь місць у «Подорожах Гуллівера» (вигадана Лапута, літаючий острів, та , уявна столиця вигаданої нації Балнібарбі ). Багато кратерів на Фобосі також названі на честь персонажів « Подорожей Гуллівера» .
У 1877 році американський астроном Асаф Голл, працюючи в військово-морській обсерваторії США з найбільшим у світі 26-дюймовим рефрактором Кларка, нарешті виявив Фобос і Деймос — два маленьких супутники Марса. Їх орбітальні періоди виявились близькими до періодів, які передбачав Свіфт за 150 років до того. Їх названо на честь давньогрецьких міфологічних богів, супутників Марса та війни — Фобоса (Страх) та Деймоса (Жах).
Відкриття Асаф Холл відкрив Деймос 12 серпня 1877 року приблизно о 07:48 UTC, а Фобос — 18 серпня 1877 року в Військово-морській обсерваторії США ( Стара військово-морська обсерваторія у Фоггі-Боттом) у Вашингтоні, округ Колумбія, приблизно о 09:14 GMT (сучасні джерела, використовуючи астрономічну домовленість до 1925 року, яка починалася опівдні, вказують час відкриття як 11 серпня 14:40 та 17 серпня 16:06 за вашингтонським часом відповідно). У той час він навмисно шукав марсіанські супутники. Холл раніше бачив те, що виглядало як марсіанський супутник, 10 серпня, але через негоду він не міг остаточно ідентифікувати їх до пізніше.
Холл записав своє відкриття Фобоса у своєму зошиті наступним чином: Для відкриття був використаний телескоп з діаметром 26 дюймів (66 см) рефрактор (телескоп з лінзою), який тоді розташовувався у Фоггі-Боттом. У 1893 році лінзу було перемонтовано та розміщено в новому куполі, де вона залишається і до 21 століття.
Імена, спочатку написані як Фобус та Деймус відповідно, були запропоновані Генрі Маданом ( – ), викладачем наук з Ітона, з книги XV «Іліади», де Арес викликає Страх та Жах. Онукою брата Генрі Мадана, соколяра Мадана, була Венеція Берні, яка першою запропонувала ім'я Плутон .
Містифікація з місяцем на Марсі У 1959 році Вальтер Скотт Х'юстон влаштував відомий першоквітневий розіграш у квітневому випуску газети «Great Plains Observer», стверджуючи, що «доктор Артур Хаялл з Університету Сьєрри повідомляє, що супутники Марса насправді є штучними супутниками». Як доктор Хаялл, так і Університет Сьєрри були вигаданими. Розіграш привернув увагу всього світу, коли твердження Х'юстона було серйозно повторено радянським вченим Йосипом Шкловським Jefferson City Post-Tribune 4 May 1959, який, спираючись на пізніше спростовану оцінку щільності, припустив, що Фобос — це порожниста металева оболонка .
Нещодавні опитування
Були проведені пошуки додаткових супутників. У 2003 році Скотт С. Шеппард та Девід К. Джуїтт обстежили майже всю сферу Хілла Марса в пошуках нерегулярних супутників . Однак розсіяне світло від Марса завадило їм дослідити внутрішні кілька кутових хвилин, де знаходяться супутники Фобос та Деймос. Не було знайдено жодних нових супутників з видимою граничною червоною зоряною величиною 23,5, що відповідає радіусам приблизно 0,09. км з використанням альбедо 0,07.
Характеристики
Якщо дивитися з поверхні Марса поблизу екватора, повний Фобос виглядатиме приблизно на третину меншим за повний Місяць на Землі. Його кутовий діаметр становить від 8' (висхідний) до 12' (верхній). Через близьку орбіту він виглядатиме меншим, коли спостерігач знаходиться далі від марсіанського екватора, доки повністю не опуститься за горизонт, коли спостерігач наближається до полюсів; таким чином, Фобос не видно з полярних крижаних шапок Марса. Деймос виглядатиме більше як яскрава зірка або планета (лише трохи більша, ніж Венера з Землі) для спостерігача на Марсі. Його кутовий діаметр становить близько 2'. Кутовий діаметр Сонця, якщо дивитися з Марса, навпаки, становить близько 21'. Таким чином, повних сонячних затемнень на Марсі не буває, оскільки супутники занадто малі, щоб повністю закрити Сонце. З іншого боку, повні місячні затемнення Фобоса трапляються майже щоночі.
Рух Фобоса та Деймоса дуже відрізнятиметься від руху земного Місяця. Швидкісний Фобос сходить на заході, заходить на сході та знову сходить лише за одинадцять годин, тоді як Деймос, перебуваючи лише за межами синхронної орбіти, сходить, як і очікувалося, на сході, але дуже повільно. Незважаючи на 30-годинний обертання, йому потрібно 2,7 дня, щоб зайти на заході, оскільки він повільно відстає від обертання Марса.
Обидва супутники припливно замкнені, завжди повернуті до Марса однією стороною. Оскільки Фобос обертається навколо Марса швидше, ніж обертається сама планета, припливні сили повільно, але неухильно зменшують його орбітальний радіус. У певний момент у майбутньому, коли він потрапить у межу Роша, Фобос буде розбитий цими припливними силами і або врізається в Марс, або утворить кільце. Кілька рядів кратерів на поверхні Марса, нахилені далі від екватора, чим старші вони, свідчать про те, що, можливо, були й інші малі супутники, які зазнали долі, очікуваної від Фобоса, і що марсіанська кора в цілому змістилася між цими подіями. Деймос, з іншого боку, знаходиться достатньо далеко, що його орбіта повільно розширюється, подібно до земного Місяця.
Орбітальні деталі Мітка Ім'я та вимоваЗображенняДіаметр (км)Поверхня площа ( км² )Маса (кг)Напівосновний вісь (км)Орбітальний період (год)Середній схід місяця період (год, день)ЕксцентричністьНахил (°) ЯФобос (27×21,6×18,8 км)1548 км 210,7 7.6611,12 год (0,463 д)0,01511.093ІІДеймос (10×12×16 км)483 км 230.31131 год (5,44 дн)0,000330,93Відносні розміри та відстань між Марсом, Фобосом та Деймосом у масштабі (Завантажте зображення в повному розмірі, щоб побачити обидва супутники Марса.) 5 березня 2024 року: NASA опублікувала зображення транзитів супутників Деймос, Фобос та планети Меркурій, отримані марсоходом Perseverance на планеті Марс.
Походження
Походження марсіанських супутників досі залишається суперечливим. Burns, J. A. "Contradictory Clues as to the Origin of the Martian Moons," in Mars, H. H. Kieffer et al., eds., U. Arizona Press, Tucson, 1992 Фобос і Деймос мають багато спільного з вуглецевими астероїдами C-типу, зі спектрами, альбедо та щільністю, дуже схожими на астероїди C- або D-типу. Виходячи з їхньої подібності, одна з гіпотез полягає в тому, що обидва супутники можуть бути захопленими астероїдами головного поясу . Обидва супутники мають дуже кругові орбіти, які лежать майже точно в екваторіальній площині Марса, і тому для початку захоплення потрібен механізм для циркуляції початково високо ексцентричної орбіти та регулювання її нахилу до екваторіальної площини, найімовірніше, шляхом поєднання атмосферного опору та припливних сил, хоча неясно, чи достатньо часу для цього є для Деймоса. Захоплення також вимагає розсіювання енергії. Поточна атмосфера Марса занадто розріджена, щоб захопити об'єкт розміром з Фобос шляхом атмосферного гальмування. Джеффрі Лендіс зазначив, що захоплення могло статися, якби початкове тіло було подвійним астероїдом, який відокремився під дією припливних сил.
Походження марсіанських супутників досі залишається суперечливим. Burns, J. A. "Contradictory Clues as to the Origin of the Martian Moons," in Mars, H. H. Kieffer et al., eds., U. Arizona Press, Tucson, 1992 Фобос і Деймос мають багато спільного з вуглецевими астероїдами C-типу, зі спектрами, альбедо та щільністю, дуже схожими на астероїди C- або D-типу. Виходячи з їхньої подібності, одна з гіпотез полягає в тому, що обидва супутники можуть бути захопленими астероїдами головного поясу . Обидва супутники мають дуже кругові орбіти, які лежать майже точно в екваторіальній площині Марса, і тому для початку захоплення потрібен механізм для циркуляції початково високо ексцентричної орбіти та регулювання її нахилу до екваторіальної площини, найімовірніше, шляхом поєднання атмосферного опору та припливних сил, хоча неясно, чи достатньо часу для цього є для Деймоса. Захоплення також вимагає розсіювання енергії. Поточна атмосфера Марса занадто розріджена, щоб захопити об'єкт розміром з Фобос шляхом атмосферного гальмування. Джеффрі Лендіс зазначив, що захоплення могло статися, якби початкове тіло було подвійним астероїдом, який відокремився під дією припливних сил.
Фобос може бути об'єктом Сонячної системи другого покоління, який утворився на орбіті після формування Марса, а не одночасно з тієї ж хмари народження, що й Марс.