„Pasmerktasis Marso mėnulis“: kodėl į Phobosą siunčiama nauja misija

Kaip buvo atrastas Fobosas?

XVII amžiaus pradžioje vokiečių astronomas Johannesas Kepleris pasiūlė, kad Marsas galėtų

yra du mėnuliai.Mokslininko teorija rėmėsi tuo, kad Raudonoji planeta yra tarp Žemės ir Jupiterio. Tuo metu buvo žinoma, kad mūsų planeta turi vieną palydovą, o Jupiteris – keturis. Stebėti buvo galima tik Europa, Ganimedas, Callisto ir Io. 2019 m. jau žinomi 79 Jupiterio palydovai. Be to, dujų milžinas turi savo žiedų sistemą.

Taigi, nepaisant teorijos, kurią turi Marsasturėtų turėti savo mėnulius, kaip ir kaimynai, jų egzistavimo įrodymų rasti nepavyko. Vis dėlto amerikiečių astronomas Asafas Hallas atliko metodinį tyrimą Jungtinių Valstijų jūrų observatorijoje Vašingtone. Jis ieškojo arčiau planetos esančių palydovų nei ankstesni tyrinėtojai. Tačiau jo paieška buvo nesėkminga.

Nusivylusi Holė ruošėsi pasiduoti, bet jisžmona Angelina primygtinai reikalavo, kad ji tęstų stebėjimus. Jau kitą naktį, 1877 m. rugpjūčio 12 d., jis atrado mėnulį, kuris vėliau bus žinomas kaip Deimos. Po šešių dienų jis atrado Fobą. Abu mėnuliai buvo taip arti planetos, kad juos slėpė Marso švytėjimas. Maždaug asteroido dydžio jie taip pat yra du mažiausi palydovai Saulės sistemoje. Be to, didesnis „Phobos“ yra 7,24 karto masyvesnis nei „Deimos“.

Kas daro jį įdomu?

Graikų mitologijoje Fobas buvo vienas iš sūnųkaro dievas Aresas (Marsas - romėnų kalba), jo brolio vardas buvo Deimosas. Dvyniai sūnūs lydėjo savo tėvą mūšiuose. Deimosas reiškia „teroras“ arba „panika“ (ypač pabėgimo iš mūšio lauko kontekste), o Fobas reiškia „baimė“ (taigi ir žodis „fobija“).

Fobas turi beveik apskritą pusiaujo orbita.Jis sukasi kas 7 valandas 39 minutes 5989 km aukštyje virš Marso paviršiaus. Fobo orbitos periodas tris kartus greitesnis už Marso sukimąsi.Palydovas per lengvas gravitacijai, todėl jo forma nėra sferinė. Visa tai padengta iškilimais ir krateriais.

Dominuojantis Fobo bruožas yra didelis smūginis krateris Stickney, kurio skersmuo yra apie 9,5 km. Jis pavadintas Asaph Hall žmonos mergautinės pavardės vardu. 

Fobo pusės, nukreipto į Marsą, vaizdas. Kreditas: ESA / DLR / FU Berlin (G. Neukum), CC BY-SA IGO 3.0.

Beje, keli „Phobos“ ir jo palydovo tyrimai atskleidė ne tik jų keistas nesferines formas.

Stebėdami šią mėnulių porą, atvyko mokslininkaiišvadai, kad jie yra pagaminti iš medžiagos, panašios į I ar II tipo anglies chondritus. Būtent iš jo yra sudaryti asteroidai ir nykštukinės planetos. Galų gale kai kurie mokslininkai padarė išvadą, kad Fobosas ir Deimosas kilo iš asteroidų juostos, kai Jupiterio sunkumas prieš milijardus metų juos pastūmėjo į Marso orbitą.

Tačiau iš ten astronomai nėra tikripasirodė Marso mėnuliai. Abiejų orbitos yra beveik apskritos, o tai yra labai neįprasta objektams, kuriuos užfiksuoja planetos gravitacija. Be to, šie mėnuliai nėra tokie tankūs, kaip objektai asteroidų juostoje.

Fobas ir Deimosas galėjo susidaryti iš dulkių ir uolų iš Marso orbitos, sujungtų gravitacijos.

Fobo orbita sumažėja 1,8 cmper metus. Per 50–100 milijonų metų Mėnulis arba susidurs su savo pagrindine planeta, arba bus suplėšytas į gabalus ir išsklaidytas į žiedą aplink Marsą. Niūri Fobo ateitis pelnė jam pravardę „pasmerktas Marso mėnulis“.

Kaip anksčiau buvo tiriamas Phobosas?

Atlikę vis daugiau tyrimų, mokslininkai sugebėjoSužinokite daugiau apie Marsą skriejančius mėnulius. Aštuntojo dešimtmečio pabaigoje pro juos praskriejo orbitiniai vikingai. Sovietų misija „Phobos 2“, NASA „Mars Global Surveyor“ programa ir Europos „Mars Express“ suteikė daugiau užuominų apie du keistus mėnulius. „Spirit“, „Opportunity“ ir „Curiosity“ misijos pateikė palydovų vaizdus iš Marso paviršiaus. 

NASA „Mars Reconnaissance Orbiter“„Orbiter“ užfiksavo šį didesnio iš dviejų Marso mėnulių - Fobo - vaizdą maždaug už 6 800 kilometrų. Vaizdas: © NASA / JPL / Arizonos universitetas

2011 m. Rusija bandė siųsti misiją įMarso palydovas, vadinamas „Phobos-Grunt“, kuris turėjo grįžti į Žemę 2014 metais su nedideliu mėnulio mėginiu. Tačiau erdvėlaivis dėl techninių problemų liko žemos žemės orbitoje. Todėl 2012 metų pradžioje palydovas nukrito į Žemę Ramiajame vandenyne.

Kodėl jums reikia naujos misijos?

Quentin Nénon iš laboratorijosKalifornijos universiteto Berklio kosmoso mokslų daktaras ir jo kolegos mano, kad viršutiniai Marso mėnulį Fobą dengiančio regolito sluoksniai galėjo kaupti deguonies, argono, anglies ir azoto jonus, kurie per milijardus metų paliko Marso mėnulį Fobą. Marso atmosfera.

Kad padarytų šią išvadą, Nenono komandaišanalizavo NASA erdvėlaivio MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutionN) duomenis. MAVEN daugiau nei šešerius metus renka duomenis iš Marso orbitos, kad padėtų mokslininkams išsiaiškinti, kaip planeta prarado atmosferą, ir pateiktų kitų svarbių mokslinių duomenų apie planetos klimato evoliuciją. Kadangi erdvėlaivis, vykdydamas savo pagrindinę misiją, apvažiuodavo Foboso orbitą maždaug penkis kartus per Žemės dieną, mokslininkai nusprendė panaudoti MAVEN matavimus, kad sužinotų ką nors apie Fobą. Be to, tai yra naujos būsimos misijos, kuri planuojama Japonijoje, tikslas. 

Vizualizacija parodo erdvėlaivio MAVEN orbitos pasikeitimą jo pagrindinės misijos metu.
Kreditas: NASA

Japonijos kosmoso tyrinėjimo agentūraruošiasi 2024 m. išsiųsti zondą „Marso mėnulių tyrinėjimas“ (MMX) Phobos, kad pirmą kartą surinktų mėginius iš jo paviršiaus ir pristatytų į Žemę. Mokslininkai mano, kad šie pavyzdžiai bus labiausiai informatyvūs, jei MMX nusileis į Fobo pusę, nukreiptą į Marsą. Mažiausiai pastaruosius dešimt milijonų metų Fobosas buvo sukamasis orbitos rezonansas, tai yra, jis visada susiduria su Marsu su vienu iš jo pusrutulių. Todėl dujiniai jonai iš Marso atmosferos visą tą laiką nukrito į tą pačią Fobo pusę.

Norėdami įvertinti galimą jų skaičių,Tyrėjai išanalizavo duomenis, surinktus naudojant „Super-Hot and Hot Ion Composition Analyzer“ (STATIC) orbitoje MAVEN. Jie išsiaiškino, kad arčiausiai Marso esančios Fobos pusės paviršiaus viršutinis sluoksnis yra veikiamas 20–100 kartų daugiau Marso jonų nei priešinga pusė. 

Japonijos aviacijos ir kosmoso agentūra (JAXA) ruošiasi„Marsian Moons eXploration“ misija (Marso palydovų tyrimas, MMX). Žinoma, misija bus sutelkta į Marso mėnulius. Erdvėlaivis atliks abiejų mėnulių nuotolinį stebėjimą iš arti ir in situ bei rinks mėginius iš vieno, kad sugrįžtų į Žemę. Planuojama, kad misija stebės du Marso palydovus – Fobą ir Deimosą, ir grįžtų į Žemę su mėginiu, paimtu iš vieno iš tų palydovų. 

MMX misijos tikslas - paleisti zondą pradžioje2020-ieji, o moksliniai tyrimai ir plėtra tęsiasi. Numatoma paleidimo data yra 2024 m. Zondas pateks į beveik Marselio palydovų orbitą (QSO), tada stebės ir surinks mėginius. Dabar tiriamas galimas zondo sugrįžimo į Žemę su savo mėginiais scenarijus, kai zondas baigs savo stebėjimus ir kolektyvas.

Tikimasi, kad šie tyrimai ir plėtraleis pažengti technologijas, reikalingas būsimiems planetos ir mėnulio zondams, optimalias ryšių technologijas, naudojant naujas antžemines zondų stotis, pažangias mėginių ėmimo technologijas nuo astronominių objektų paviršiaus ir technologijas kelionėms tarp Marso ir Žemės.

Misija taip pat padės išsiaiškinti Marso evoliucinį procesą ir gauti raktą suprasti planetos formavimosi paslaptis šiame Saulės sistemos regione.

Be to, svarsto NASA„Phobos Surveyor“ misija, kurios metu į mėnulio paviršių bus nusiųsti maži zondai. Misiją finansuoja NASA pažangių pažangių koncepcijų programa, NASA pažangių koncepcijų institutas. Jis sukurtas kuriant toli siekiančias, ilgalaikes, pažangiausias ir visiškai naujas aviacijos ir kosmoso koncepcijas.

Skaityti daugiau

Pažvelkite į 8 trilijonų pikselių Marso vaizdą

Mokslininkai sukūrė reliatyvumo teorijos pakaitalą. Kokia yra „visko teorijos“ esmė?

Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams