„Měsíc Marsu odsouzený k zániku“: proč je vysílána nová mise na Phobos

Jak byl objeven Phobos?

Na začátku 17. století německý astronom Johannes Kepler navrhl, že Mars by mohl

jsou dva měsíce.Vědcova teorie byla založena na skutečnosti, že Rudá planeta se nachází mezi Zemí a Jupiterem. V té době se vědělo, že naše planeta má jeden satelit a Jupiter čtyři. K pozorování byly přístupné pouze Europa, Ganymede, Callisto a Io. Od roku 2019 je již známo 79 satelitů Jupiteru. Plynový gigant má navíc svůj vlastní prstencový systém.

Navzdory teorii, kterou Mars máby měl mít své vlastní měsíce, stejně jako jeho sousedé, nelze najít žádné důkazy o jejich existenci. Americký astronom Asaf Hall přesto provedl metodickou studii na americké námořní observatoři ve Washingtonu, DC. Hledal satelity blíže planetě než předchozí průzkumníci. Jeho hledání však bylo neúspěšné.

Zklamaný Hall se chystal vzdát, ale onmanželka Angelina trvala na tom, aby pokračovala v pozorováních. Hned další noc, 12. srpna 1877, objevil měsíc, který byl později známý jako Deimos. O šest dní později objevil Phobos. Oba měsíce byly tak blízko planety, že je skryla záře Marsu. O velikosti asteroidu jsou také dva nejmenší měsíce ve sluneční soustavě. Navíc větší Phobos je 7,24krát hmotnější než Deimos.

Co ho dělá zajímavým?

V řecké mytologii byl Phobos jedním ze synůbůh války Ares (Mars - římsky), jeho bratr se jmenoval Deimos. Dvojčata doprovázeli svého otce v bitvách. Deimos znamená „teror“ nebo „panika“ (zejména v souvislosti s útěkem z bojiště) a Phobos znamená „strach“ (odtud slovo „fobie“).

Phobos má téměř kruhovou rovníkovou dráhu.Otáčí se každých 7 hodin 39 minut ve výšce 5 989 km nad povrchem Marsu. Oběžná doba Phobosu je třikrát rychlejší než rotace Marsu Satelit je pro gravitaci příliš lehký, takže jeho tvar není kulový. Vše je pokryto hrboly a krátery.

Dominantou na Phobosu je velký impaktní kráter Stickney o průměru asi 9,5 km. Je pojmenován podle rodného jména manželky Asapha Halla. 

Obrázek strany Phobosu obráceného k Marsu. Uznání: ESA / DLR / FU Berlin (G. Neukum), CC BY-SA IGO 3.0.

Mimochodem, několik studií Phobosu a jeho satelitu odhalilo nejen jejich bizarní nesférické tvary.

Po pozorování této dvojice měsíců přišli vědcik závěru, že jsou vyrobeny z materiálu podobného uhlíkovým chondritům typu I nebo typu II. Právě z toho se skládají asteroidy a trpasličí planety. Někteří vědci nakonec dospěli k závěru, že Phobos a Deimos pocházeli z pásu asteroidů, když je gravitace Jupitera před miliardami let tlačila na oběžnou dráhu Marsu.

Astronomové si odtamtud nejsou jisti přesněobjevily se měsíce Marsu. Oba mají téměř kruhové dráhy, což je u objektů zachycených gravitací planety velmi neobvyklé. Navíc tyto měsíce nejsou tak husté jako objekty v pásu asteroidů.

Phobos a Deimos se možná vytvořili z prachu a hornin z oběžné dráhy Marsu, které byly spojeny gravitací.

Dráha Phobosu klesá o 1,8 cmza rok. Během 50 až 100 milionů let se Měsíc buď srazí se svou mateřskou planetou, nebo bude roztrhán na kusy a rozptýlen do prstence kolem Marsu. Ponurá budoucnost Phobosu si vysloužila přezdívku „měsíc Marsu odsouzený k záhubě“.

Jak byl Phobos dříve studován?

S dalším a dalším výzkumem byli vědci schopnidozvědět se více o měsících obíhajících kolem Marsu. Koncem 70. let kolem nich prolétly vikingské orbitery. Sovětská mise Phobos 2, program NASA Mars Global Surveyor a evropský Mars Express poskytly další vodítka o dvou zvědavých měsících. Mise Spirit, Opportunity a Curiosity poskytly snímky satelitů z povrchu Marsu. 

NASA Mars Reconnaissance OrbiterOrbiter zachytil tento snímek většího z dvou měsíců Marsu, Phobosu, vzdáleného asi 6800 kilometrů. Obrázek: © NASA / JPL / University of Arizona

V roce 2011 se Rusko pokusilo vyslat misi domarťanský satelit s názvem Phobos-Grunt, který se měl v roce 2014 vrátit na Zemi s malým vzorkem měsíce. Kosmická loď však kvůli technickým problémům zůstala na oběžné dráze Země. Výsledkem je, že satelit padl na Zemi počátkem roku 2012 v Tichém oceánu.

Proč potřebujete novou misi?

Quentin Nénon z laboratořeof Space Sciences na Kalifornské univerzitě v Berkeley a jeho kolegové se domnívají, že horní vrstvy regolitu pokrývajícího marťanský měsíc Phobos mohly nashromáždit ionty kyslíku, argonu, uhlíku a dusíku, které v průběhu miliard let opustily marťanská atmosféra.

Aby k tomuto závěru dospěl Nenonův týmanalyzovali data z kosmické lodi MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) NASA. MAVEN již více než šest let shromažďuje data z oběžné dráhy Marsu, aby pomohla vědcům zjistit, jak planeta ztratila atmosféru, a poskytla další důležitá vědecká data o vývoji klimatu planety. Vzhledem k tomu, že sonda při své primární misi kolem Marsu překročila oběžnou dráhu Phobosu asi pětkrát za pozemský den, rozhodli se vědci použít měření MAVEN, aby se o Phobosu něco dozvěděli. To je navíc cílem nové nadcházející mise, která se plánuje v Japonsku. 

Vizualizace ukazuje změnu na oběžné dráze kosmické lodi MAVEN během její hlavní mise.
Uznání: NASA

Japonská agentura pro průzkum letectví a kosmonautikyse chystá v roce 2024 vyslat sondu Marx Moons Exploration (MMX) na Phobos, aby poprvé sbírala vzorky z jejího povrchu a dodávala je na Zemi. Vědci věří, že tyto vzorky budou nejinformativnější, pokud MMX přistane na straně Phobosu, který je obrácen k Marsu. Nejméně posledních deset milionů let byl Phobos ve stavu spin-orbitální rezonance, to znamená, že vždy čelí Marsu s jednou ze svých hemisfér. Proto ionty plynu z marťanské atmosféry po celou dobu padaly na stejnou stranu Phobosu.

Chcete-li odhadnout jejich možný počet,Výzkumníci analyzovali data shromážděná analyzátorem složení super-horkých a horkých iontů (STATIC) na palubě orbiteru MAVEN. Zjistili, že nejsvrchnější vrstva povrchu strany Phobosu nejblíže Marsu je vystavena 20 až 100krát většímu množství marťanských iontů než její protilehlá strana. 

Japonská letecká agentura (JAXA) připravujeMartian Moons ePloration mise (výzkum marťanských satelitů, MMX). Mise se samozřejmě zaměří na marťanské měsíce. Kosmická loď bude provádět detailní dálkové snímání a in-situ pozorování obou měsíců a sbírat vzorky z jednoho z nich, aby se vrátila na Zemi. Mise je plánována na pozorování dvou měsíců Marsu, Phobos a Deimos, a návrat na Zemi se vzorkem odebraným z jednoho z těchto měsíců. 

Mise MMX si klade za cíl spustit sondu na začátku2020 a výzkum a vývoj pokračuje. Odhadované datum spuštění je 2024. Sonda vstoupí na kvazi-satelitní oběžnou dráhu (QSO) marťanských měsíců a poté pozoruje a sbírá vzorky. Možný scénář pro návrat sondy na Zemi s jejími vzorky poté, co sonda dokončí svá pozorování a sběr je nyní studován.

Doufáme, že tento výzkum a vývojpovede k pokroku v technologii potřebné pro budoucí planetární a měsíční sondy, v optimálních komunikačních technologiích využívajících nové stanice pozemních sond, v pokročilé technologii vzorkování z povrchu astronomických objektů a v technologiích pro cestování mezi Marsem a Zemí.

Mise také pomůže zjistit evoluční proces Marsu a získá klíč k pochopení tajemství formování planety v této oblasti sluneční soustavy.

Kromě toho NASA uvažujemise Phobos Surveyor, při které budou na měsíční povrch vysílány malé sondy. Mise je financována z programu Inovativních pokročilých koncepcí NASA, Institutu pro pokročilé koncepty NASA. Je navržen tak, aby vyvíjel dalekosáhlé, dlouhodobé, špičkové a zcela nové letecké koncepty.

Přečtěte si více

Podívejte se na obraz Marsu o 8 bilionech pixelů

Vědci vyvinuli náhradu za teorii relativity. Co je podstatou „teorie všeho“?

Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí