Sterrekunde

Hoe het die wentelbane van Phobos en Deimos die rondte gemaak?

Hoe het die wentelbane van Phobos en Deimos die rondte gemaak?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Die satelliete van Mars kan asteroïdes gevang word. Maar Phobos het 'n eksentrisiteit van $0.015$, en Deimos van $ 3 times10 ^ {- 4} $. As hulle gevang is, is hulle waarskynlik met 'n taamlike eksentrieke baan gevang. Hoe het hul wentelbane sirkuleer?


Sterrekundiges is nog nie heeltemal seker dat hierdie satelliete asteroïdes is nie (sien byvoorbeeld hierdie artikel). As dit wel gebeur, is dit waar dat hul eksentrisiteit baie hoër moet wees. Daar is verskillende teorieë wat scenario's bied vir die sirkulasie van die wentelbane (die mees onlangse wat ek gevind het, is hierdie een, wat die impak op die mane oproep om hulle te laat tuimel en die draai opwindend maak), maar meer gegewens is nodig om hierdie hipotese te toets sien hierdie laaste referaat vir 'n oorsig hiervan).


Die geheimsinnige oorsprong van die mane van Mars

Mars het mense nog altyd gefassineer. Die Rooi Planeet bevat baie raaisels wat ons landers en sondes help om wetenskaplikes op te los. Onder hulle is die vraag waar die twee Marsmane vandaan kom en hoe hulle daar aankom. Fobos en Deimos lyk meer soos asteroïdes as mane, en dit het veroorsaak dat baie planetêre wetenskaplikes hul oorsprong êrens anders in die sonnestelsel gesoek het. Ander beweer dat daardie mane moontlik gevorm het toe Mars vroeg in die geskiedenis van die sonnestelsel plaasgevind het of die gevolg was van een of ander rampspoedige gebeurtenis. Die kans is goed dat rotsmonsters 'n meer definitiewe verhaal sal vertel oor hierdie geheimsinnige metgeselle, wanneer die eerste missies op Phobos land.


Het antieke Mars ringe gehad?

Kunstenaar en konsep van die rooi planeet Mars met ringe. Beeld via Kevin Gill op Flickr / CC teen 2.0.

Ringstelsels is algemeen in ons sonnestelsel. Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus het almal ringe. Nie een van die kleiner rotsagtige planete het dit nie, maar is dit moontlik dat sommige daarvan kon in die verlede ringe gehad het? Op 2 Junie 2020 het wetenskaplikes van die SETI Instituut en die Purdue Universiteit bewyse aangekondig wat daarop dui dat Mars 'n paar miljard jaar gelede sy eie ringe gehad het. Die bevindinge sou help om te verduidelik waarom Mars en # kleinste maan, Deimos, 'n buitengewone skuins baan het.

Die navorsers het die nuwe portuurbeoordeelde artikel in Astrofisiese joernaalbriewe op 1 Junie 2020. Die navorsing is ook aangebied tydens die 236ste vergadering van die American Astronomical Society (AAS 236), wat feitlik vandeesweek (1-3 Junie 2020) gehou is as gevolg van COVID-19.

Terwyl die wentelbane van albei klein mane, Phobos en Deimos, amper in dieselfde vlak as die Mars & # 8217 ewenaar & # 8211 lê, wat daarop dui dat hulle op dieselfde tyd as die Mars & # 8211 Deimos & # 8217 baan wentel, is ongeveer 2 grade gekantel. Hierdie kanteling was 'n ongewone en onverklaarbare bevinding. Dit is ook beskou as nie so belangrik in terme van die Mars-wetenskap nie.

Nou lyk dit asof die klein anomalie & # 8211 die 2-grade kanteling van Deimos & # 8217; s baan ten opsigte van Mars & # 8217; ewenaar & # 8211 'n leidraad gehad het vir iets baie interessant oor die rooi planeet & # 8217; s verlede & # 8217; 8230 dat Mars voorheen ringe gehad het!

Mars en # kleinste maan, Deimos, soos gesien deur die Mars Reconnaissance Orbiter-ruimtetuig op 21 Februarie 2009. Die gekantelde baan van die maan dui op antieke ringstelsel rondom Mars. Beeld via NASA / JPL-Caltech / Universiteit van Arizona / SETI Instituut.

Hoofskrywer Matija Cuk by die SETI Instituut het in 'n verklaring verduidelik:

Die feit dat Deimos se baan nie presies met Mars se ewenaar in lyn is nie, is as onbelangrik beskou, en niemand wou daaraan dink om dit te probeer verklaar nie. Maar sodra ons 'n groot nuwe idee gehad het en met nuwe oë daarna gekyk het, het Deimos se wentelhoek sy groot geheim onthul.

Drie jaar gelede het wetenskaplikes voorgestel dat die grootste van Mars en twee klein mane en Phobos van tyd tot tyd 'n ringstelsel vir Mars kan skep. In hierdie scenario het Mars 'n reeks ringe gehad wat in miljarde jare in siklusse verskyn, en in die toekoms sal dit weer ringe hê. Dit gebeur omdat & # 8211 byvoorbeeld tans & # 8211 Phobos stadig en nader om Mars wentel. Uiteindelik sal Mars se swaartekrag foto's uitmekaar ruk en die stof van die maan se liggaam sal 'n ring vorm. Later sal die materiaal in die ring saamsmelt om weer 'n maan te vorm. Die navorsers dink dat dit al baie keer gebeur het oor die geskiedenis van Mars en # 8217. Die nuwe artikel oor 'n Mars-ring van die ander maan, Deimos, spreek hierdie alternatiewe teorie:

Alternatiewelik stel Hesselbrock & amp Minton (2017) voor dat Phobos slegs die nuutste produk van 'n herhalende ringsatelliet-siklus op Mars is, met elke opeenvolgende binnesatelliet minder massief as die vorige. In die ring-satellietsiklusmodel vorm satelliete vanaf die buitenste rand van die ring en migreer dit dan uitwaarts deur gravitasie-interaksie met die ring. Die ring verloor massa aan die planeet aan sy binneste rand en sodra die ring voldoende uitgeput is, migreer die satelliet na binne as gevolg van getye.

Hoe hou hierdie vroeëre idee verband met die nuwe scenario waar Deimos betrokke is?

Volgens die navorsers sal 'n pasgebore maan van beide die ring en Mars wegbeweeg, in die teenoorgestelde rigting van Phobos of enige ander maan wat na binne beweeg. 'N Maan wat na buite beweeg, net buite die ringe, kan 'n wentelende resonansie ondervind en 'n situasie waar twee liggame 'n gereelde, periodieke swaartekrag-invloed op mekaar uitoefen, en # 8211 sodat die wenteltydperk van Deimos kom. om presies drie keer die van die ander maan te wees. Die verklaring van die navorsers en # 8217 het verduidelik:

Hierdie baanresonansies is kieskeurig, maar voorspelbaar & # 8230 Ons kan sien dat slegs 'n maan wat na buite beweeg Deimos sterk kon beïnvloed, wat beteken dat Mars 'n ring moes hê wat die binnemaan na buite gedruk het. Cuk en medewerkers lei af dat hierdie maan 20 keer so massief as Phobos kon wees, en dat sy & # 8216-grootouer & # 8217; s net meer as 3 miljard jaar gelede bestaan ​​& # 8230 [wat] is gevolg deur nog twee ring-moon siklusse, met die nuutste maan Phobos.

Saturnus het natuurlik die bekendste ringe in die sonnestelsel, soos hier gesien deur die Cassini-ruimtetuig. Beeld via NASA / JPL-Caltech.

Die vorming van Phobos het waarskynlik ongeveer 3 1/2 miljard jaar gelede plaasgevind, het Cuk gesê WetenskapAlert:

Iets soos 3,5 miljard jaar gelede is ons beste keuse. Dit stem mooi ooreen met die berekening van Hesselbrock en Minton oor toe Mars 'n binnemaan gehad het met 20 keer die massa Phobos. Sodra die ring weg was, het die maan ook begin val weens Mars se getye (net soos Phobos). Sodra dit te naby aan Mars was, sou getyskragte dit in 'n nuwe ring uitmekaar trek, en die siklus sou waarskynlik twee keer herhaal word om na Phobos te kom soos ons sien.

Dit is bekend dat Phobos baie jonger is as Deimos & # 8211 miskien so jonk as ongeveer 200 miljoen jaar oud in teenstelling met 'n paar miljard jaar oud vir Deimos & # 8211 wat in hierdie scenario sou pas.

Die bevindinge is fassinerend, aangesien dit impliseer dat Mars gedurende sy leeftyd minstens een prominente ring gehad het, en waarskynlik meer. Dit sou beteken dat kleiner rotsagtige planete ook ringe kan hê, hoewel nie een van ons huidige sonnestelsel dit het nie.

Aan die ander kant weet wetenskaplikes dat die ringproses 'n algemene proses in ons sonnestelsel moet wees.

Kunstenaar en konsep van die asteroïde Chariklo, wat in 2014 die eerste voorwerp in die sonnestelsel was wat kleiner was as wat die gas- of ysreuse-planete ringe gehad het. Beeld via ESO.

Dit weet hulle omdat Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus almal bekend is dat hulle ringe het. En in 2014 ontdek sterrekundiges 'n asteroïde met die naam Chariklo met twee digte en smal ringe. Dit was die eerste keer dat ringe gevind is rondom enige voorwerpe van die sonnestelsel wat kleiner is as die gas- of ysreusplanete. Chariklo is 'n lid van 'n groep asteroïdes genaamd Centaurs wat tussen Jupiter en Neptunus wentel. Uffe Gråe Jørgensen aan die Niels Bohr Instituut, Universiteit van Kopenhagen in Denemarke, het oor Chariklo gesê:

Vir my was dit nogal verbasend om te besef dat ons nie net 'n ringstelsel kon opspoor nie, maar ook kon vasstel dat dit uit twee duidelike ringe bestaan. Ek probeer my indink hoe dit sou wees om op die oppervlak van hierdie ysige voorwerp te staan, en klein genoeg dat 'n vinnige sportmotor die ontsnap-snelheid kon bereik en die ruimte in kon ry en 'n 20 kilometer (12-) myl) wye ringstelsel 1 000 keer nader as die maan.

In 2017 is daar ook 'n ring ontdek rondom die asteroïde-agtige dwergplaneet Haumea, wat verder as Neptunus in die Kuiper-gordel wentel.

Matija Cuk aan die SETI Instituut, hoofskrywer van die nuwe studie. Beeld via SETI Instituut.

Die Japanse ruimteagentskap JAXA beplan om in 2024 'n nuwe sending na Phobos te stuur, wat monsters sal versamel vir terugkeer na die aarde. Dit sal hopelik meer leidrade gee oor Mars & # 8217 ringe en die vorige groter maan waaruit Phobos kom. Cuk het gesê:

Ek doen teoretiese berekeninge, en dit is goed, maar om dit nou en dan aan die regte wêreld te laat toets, is nog beter.

Dit sou regtig gaaf wees as ons terug kon gaan in die tyd en die ringe van Mars kon sien soos dit vroeër was. Maar ons kan nog steeds daarvan te wete kom deur die leidrade wat in die planeet agtergebly het se twee oorblywende klein mane, Deimos en Phobos, te bestudeer.

Kortom: 'n Nuwe navorsingstudie van Mars en # kleinste maan Deimos dui daarop dat die planeet 'n paar miljard jaar gelede 'n ring gehad het.


Affiliasies

Instituut vir Geofisika, ETH Zürich, Zürich, Switserland

Amirhossein Bagheri, Amir Khan, Mikhail Kruglyakov en amp Domenico Giardini

Physik-Institut, Universiteit van Zürich, Zürich, Switserland

US Naval Observatory, Washington DC, VSA

U kan ook na hierdie outeur soek in PubMed Google Scholar

U kan ook na hierdie outeur soek in PubMed Google Scholar

U kan ook na hierdie outeur soek in PubMed Google Scholar

U kan ook na hierdie outeur soek in PubMed Google Scholar

U kan ook na hierdie outeur soek in PubMed Google Scholar

Bydraes

A.B., A.K. en M.E. bespreek die oorspronklike idee A.B. die orbitale evolusiemodel afgelei en geïmplementeer, met insette van M.E. en A.K. M.K. gehelp met die implementering van die numeriese tydstapskema in die baan evolusiemodel A.B. het die simulasies en data-analise uitgevoer en die figure opgelewer wat die manuskrip geskryf is deur A.K., A.B., M.E. en M.K., met insette van D.G.

Ooreenstemmende skrywer


Het Mars eens drie mane gehad?

In plaas van die twee mane wat ons vandag sien, kan 'n botsing gevolg deur 'n omvangryke skyf hê. [+] aanleiding gegee tot drie mane van Mars, waar slegs twee vandag oorleef. Beeldkrediet: Labex UnivEarths / Université Paris Diderot.

Mars se twee mane, Phobos en Deimos, is klein, onreëlmatig, maar wentel in dieselfde ekwatoriale vlak as die rooi planeet. Alhoewel daar lankal gedink word dat hulle gevange asteroïdes is, sal die wentelbane uiters onwaarskynlik wees. 'N Ander moontlikheid sou gewees het as 'n massiewe impak 'n afvalskyf sou skep, soortgelyk aan die vorm van die Aarde. Daardie alternatief skep ekwatoriale bane, maar lewer gewoonlik ten minste een baie groot maan op. Daar is egter 'n nuwe simulasie uitgevoer wat toon hoe 'n impak drie mane rondom Mars kan veroorsaak, waar die grootste innerlike verval, wat die Marsstelsel skep wat ons vandag sien.

'N Groot impak van 'n asteroïde miljarde jare gelede het moontlik die mane van Mars geskep, insluitend. [+] 'n innerlike, groter een wat vandag nie meer bestaan ​​nie! Beeldkrediet: Illustrasie deur Medialab, ESA 2001.

Ons maan is miskien waarmee ons grootgeword het, maar dit is 'n kosmiese vreemdheid onder die rotsagtige planete. Van al die rotsagtige wêrelde in ons sonnestelsel is dit die enigste met 'n groot maan. Kwik is maanloos, Venus is maanloos en Mars het net die twee baie klein mane, Phobos en Deimos, wat om hom wentel. Fobos en Deimos lyk nie soos ons eie maan nie; hulle is net 22 en 12 kilometer breed: klein en vreemdvormig. Eerlik gesê, hulle lyk meer soos asteroïdes.

Die relatiewe groottes van die asteroïedagtige mane van Mars, Phobos en Deimos. Beelde-krediet: NASA /. [+] JPL-Caltech.

Maar die aanneming van gravitasie van asteroïdes is heeltemal lukraak. Dit is net so waarskynlik dat hulle retrograde (teenoorgestelde rigting) of met 'n hoë helling wentel as enige ander rigting, en tog lyk dit asof hierdie twee in byna perfekte sirkelbane is, en buitengewoon naby Mars om te begin. Hul komposisies en voorkoms is miskien asteroïdagtig, maar hul wentelbane vertel 'n ander verhaal.

Die wentelbane van Phobos en Deimos, die mane van Mars, is in dieselfde ekwatoriale vlak as die ander. [+] planete. Verskeie satelliete in 'n wentelbaan om Mars word ook vertoon. Beeldkrediet: NASA / JPL-Caltech.

Sirkelbane vind gewoonlik net plaas as iets lank gelede gevorm is, uit 'n aanvanklike skyfkonfigurasie van 'n soort puin. Ons planete is sirkelvormig rondom die son omdat hulle gevorm is uit 'n vroeë protoplanetêre skyf. Die mane van die gasreuse is sirkelvormig omdat hulle gevorm is uit 'n sirkelplanetêre skyf rondom elkeen van die wêrelde. dit het ongeveer 4,5 miljard jaar gelede 'n enorme, massiewe skyf rondom die aarde geskep.

Die noordelike 40% van Mars is ongeveer 5 kilometer laer as die res van die planeet. [+] hierdie topografiese kaart wys. Die reuse-eienskap, bekend as die Borealis-kom, is waarskynlik geskep deur 'n groot impak wat genoeg puin kon opskop om baie mane te vorm. Beeldkrediet: NASA / JPL / USGS.

Mars het, soos baie wêrelde in ons sonnestelsel, op sy oppervlak bewyse van 'n geskiedenis van geweldige gevolge geskryf. Sommige is klein en laat beskeie kraters agter, terwyl ander geweldig gewees het, soos die een wat verantwoordelik was vir Mars se enorme Borealis-kom. Hierdie impak moes miljarde jare gelede plaasgevind het, maar sou baie meer puin opgeskop het as wat tot twee klein mane sou lei. Tog wentel Phobos, die grootste en nader aan mekaar, op 'n afstand van slegs 6 000 km van Mars af: die naaste maan wat in die sonnestelsel bekend is. Deimos, op 23 000 km afstand, is baie verder, maar nog steeds baie naby.

Mars, Phobos en Deimos, volgens skaal, met hul wentelbane ook. Geen ander mane is so naby nie. [+] na hul ouerwêreld nie eers naby nie. Beeldkrediet: Nbound op die Engelse Wikipedia.

In 'n artikel wat in die tydskrif gepubliseer is Natuurgeowetenskap'n span onder leiding van Pascal Rosenblatt het egter getoon dat die groot impak wat hierdie basiese basis geskep het, 'n digte skyf rommel rondom Mars moes opgeskop het. Op grond van die impakparameters is dit 'n paar duisend jaar wat nodig is vir 'n groot, paar honderd kilometer wye maan om baie naby aan die Marsoppervlak te vorm, danksy die digte skyfstreek naby die planeet. Die swaartekrag-invloed wat dit op die buitenste skyf het, lei volgens die simulasies tot onstabiliteite wat Phobos en Deimos kon skep.

Die binneste, digte gebied vorm vinnig 'n groot maan met 'n skyf langs die planeet, wat dan ontstaan. [+] onstabiliteite in die buitenste dele van die skyf, wat lei tot veelvuldiger, kleiner mane. Beeldkrediet: Figuur 1 van Perez et al. (2015), via https://arxiv.org/abs/1505.06808.

Terwyl die groot maan bestem sal wees om gety te vernietig en na ongeveer vyf miljoen jaar wrywing met Mars se atmosfeer na die oppervlak te trek, is die ander twee mane - gemaak van 'n mengsel van die samestellings van Mars se oppervlak en die impak - kon bly. Phobos en Deimos het op 'n stadium in die verlede 'n baie groter broer of suster gehad, maar dit het miskien net 'n paar miljoen jaar geduur. Na nog miljarde jare bly hierdie twee klein mane oor. Miskien oor nog 'n paar miljard kan Phobos ook vernietig word. As die nuwe teorie reg is, sal 'n toekomstige wetenskaplike slegs Deimos en die wasbakke op Mars hê om hierdie verhaal saam te stel. Dit is 'n ernstige herinnering dat die verlede in die sonnestelsel en die heelal in die algemeen verdwyn het. Al wat ons oor het om sy geskiedenis op te baseer, is die oorlewendes.

Verwysing: Aanwas van Phobos en Deimos in 'n uitgebreide afvalskyf wat deur verbygaande mane geroer word, Pascal Rosenblatt et al., Nature Geoscience 9, 581-583 (2016).


Die mane van Mars: Phobos en Deimos

Phobos en Deimos gefotografeer deur NASA se Mars Reconnaissance Orbiter

Phobos is die grootste en naaste van Mars se twee natuurlike satelliete, die ander Deimos. Albei mane is in 1877 met 'n paar dae van mekaar ontdek deur die Amerikaanse sterrekundige Asaph Hall van die Amerikaanse vlootwaarneming in Washington DC, wat hulle daarna vernoem het na die nageslag van die gode Afrodite (Venus) en Ares (Mars).

Alhoewel baie geologiese kenmerke op Phobos name gekry het, kan dieselfde gesê word van net twee van die vele kraters op Deimos, naamlik Swift en Voltaire, wat vernoem is na hierdie bekende skrywers, wat albei die bestaan ​​van Marsmane voorgestel het. voordat hulle werklik ontdek is.

Phobos is vernoem na die Griekse god van afgryse en vrees, terwyl sy tweelingbroer Deimos vernoem is na die god van skrik, wat albei hul vader, die oorlogsgod Ares, in die geveg vergesel het saam met sy susters die oorlogsgodin Enyo, en Eris, die godin van onenigheid.

Alhoewel Deimos soms in groot amateurteleskope te sien is, is die sien van Phobos daarenteen 'n ander saak, hoewel die kans daartoe verbeter as Mars die naaste aan die aarde is. Desondanks oorskry Mars sy naaste maan minstens 200 000 keer, wat dit noodsaaklik maak om 'n okkulte staaf (om die lig van Mars te verdoesel) op 'n baie groot teleskoop onder baie donker lug te bou om selfs 'n klein kans te hê om Phobos selfs raak te sien by maksimum verlenging (maksimum moontlike afstand weg) vanaf Mars. Oor die algemeen kan Phobos egter nie met beskeie of selfs mediumgrootte amateur-toerusting gewaar word nie.

Die oorsprong van albei die mane van Mars is nog onbekend, hoewel daar twee omstrede hipoteses is wat kan help om te verduidelik hoe dit ontstaan ​​het.

Die eerste hipotese beweer dat albei mane deur Mars gevang is nadat hul wentelbane in die hoof-asteroïed-weddenskap versteur is deur 'n meganisme wat nog nie verduidelik moet word nie. Alhoewel die samestelling van Deimos (maar nie die van Phobos nie) merkwaardige ooreenkomste toon met A- en D-tipe asteroïdes wat in die hoofsteroïedegordel woon, het albei mane nietemin massas wat die dun atmosfeer van Mars onmoontlik sou maak om die voorwerpe te vertraag. genoeg af vir die planeet se swaartekrag om hulle gevange te neem. Boonop, hoewel atmosferiese sleep- of getykragte die wentelbane van albei mane sou kon sirkuleer, dui verskeie studies daarop dat die sonnestelsel nie oud genoeg is om te gebeur nie.

Een ander hipotese beweer dat albei mane geskep is toe 'n liggaam met ongeveer een derde van die massa Mars daarteen gebots het, wat waarskynlik lyk gegewe die feit dat die kors in dele van Mars se noordelike halfrond aansienlik dunner is as in die suidelike halfrond. Volgens hierdie voorgestelde scenario sou die botsing heel moontlik 'n rommel rondom Mars kon skep, wat dan saamgeval het in die twee mane wat ons vandag waarneem. Alhoewel laasgenoemde hipotese die waarskynlikste blyk te wees, verklaar dit nie waarom die vermeende ring van puin in twee liggame gevorm is nie, of waarom hulle so verskillende afstande van Mars het nie. Die ondersoek duur egter voort.

Fisiese eienskappe

Deimos lyk baie soos C- of D-asteroïdes in terme van spektrum, albedo (reflektiwiteit) en algehele meetkunde in die sin dat dit hoogs nie-bolvormig is en met afmetings van 15 × 12,2 × 11 km. Wat die samestelling betref, is Deimos gemaak van rots wat ryk is aan koolstofagtige materiaal, en hoewel dit sterk gekrater is, is die meeste ongerymdhede op die oppervlak deur 'n dik laag uiters poreuse regoliet gladgemaak.

Orbitale eienskappe

Soos gesien vanaf die oppervlak van Mars, styg Deimos in die ooste en sak in die weste. Aangesien die son-sinodiese wenteltyd van die maan van 30,4 uur effens langer is as 'n Marsdag ('sol'), wat 24,7 uur lank is, sal daar egter 2,7 Marsdae verloop tussen elke opeenvolgende opgang en ondergang van die maan vir 'n waarnemer op Mars se ewenaar. Aangesien Deimos se wentelbane egter baie naby aan Mars is, en 'n baie klein neiging het ten opsigte van Mars se ekwatoriale vlak, sou 'n waarnemer op Mars Deimos nie vanaf Marsbreedte groter as 82,7 grade kon sien nie.

Die baan van Deimos word geleidelik groter, aangesien die planeet se swaartekraginvloed op sy afstand van Mars nie sterk genoeg is om getyversnelling van die maan te voorkom nie, en die meeste ondersoekers glo dat Deimos uiteindelik heeltemal aan die swaartekrag van Mars sal ontsnap.

Fisiese eienskappe

Alhoewel Phobos aansienlik groter is as Mar se ander maan, Deimos, is dit nie massief genoeg om sy eie swaartekrag in 'n sferiese vorm te vorm, of om sy swaartekrag aan 'n atmosfeer van enige aard te hou nie. Trouens, infrarooi studies van Phobos het getoon dat die liggaam 'n koolstofarm rommelstapel is wat net losweg aanmekaar gehou word deur 'n dun kors van hoofsaaklik regoliet. Daarbenewens het studies ook getoon dat Phobos uiters poreus is, en dat groot interne holtes (of leemtes) ongeveer 25-35% van die maan se totale volume uitmaak, wat teen 'n asteroïdale oorsprong argumenteer. Hierdie bevindings het sommige ondersoekers aangespoor om voor te stel dat die holtes in Phobos groot hoeveelhede verskillende ysies kan bevat, maar dit is moeilik om aan te toon, aangesien geen bewyse van hidrasie van Phobos se buitenste lae gevind is nie.

Terwyl Phobos ook een van die minste voorwerpe in die sonnestelsel is, met 'n albedo (weerkaatsingsvermoë) van slegs 0,071, het studies van die oppervlak in termiese infrarooi frekwensies die teenwoordigheid van filosilikate op die oppervlak aan die lig gebring. Hierdie materiaal beslaan 'n groot persentasie van die oppervlak van Mars, en die feit dat die spektrum van Phobos duidelik verskil van alle ander klasse chondritiese meteoriete, blyk die hipotese te ondersteun dat Phobos uit die uitgestote materiaal geskep is as 'n tweede generasie sonnestelsel. 'n impak het op Mars plaasgevind.

Die grootste enkele krater op Phobos is die 9 km (5,6 myl) breë krater Stickney, wat 'n beduidende persentasie van die maanoppervlak beslaan. Terwyl die vele prominente groewe en strepe wat 'n groot deel van Phobos se lengte beslaan, aanvanklik beskou is as gevolg van die impak wat Stickney geskep het, het latere studies getoon dat die kenmerke nie uit die krater uitstraal nie, maar dat dit sentreer op die toppunt van Phobos. toonaangewende toppunt. Sommige ondersoekers is van mening dat hierdie groewe en strepe veroorsaak is deur botsings met materiaal wat van die oppervlak van Mars afgeblaas is na gewelddadige botsings, wat blykbaar ondersteun word deur die feit dat al die kraterkettings wat daaruit ontstaan, na die maan se agterpunt verdwyn. .

'N Mededingende teorie sê egter dat die groewe en strepe in werklikheid soortgelyk is aan "rekmerke" wat veroorsaak word deur gety-interaksies met Mars, veral gegewe die feit dat Phobos nie 'n vaste rots is nie. Ondersoeke duur voort.

Orbitale eienskappe

Phobos wentel om Mars op 'n afstand van slegs 5.989 km (3.721 myl), wat onder die sinchrone baanradius is. In die praktyk beteken dit dat Phobos rondom Mars beweeg met 'n spoed wat hoër is as Mars se ekwatoriale rotasiesnelheid, wat interessante effekte oplewer. 'N Waarnemer op die Marsoppervlak sou byvoorbeeld sien dat Fobos in die weste opkom en in die ooste gaan sit, in teenstelling met die opstand in die ooste en in die weste. Boonop sou 'n hipotetiese waarnemer op Mars ook sien dat Phobos een baan binne 4 uur en 15 minute voltooi (of minder, afhangend van die ligging) en hy sou twee sulke wentelbane op een dag van Mars sien.

Aangesien die baan van Phobos so laag is, sou 'n Marswaarnemer ook sien dat die hoekdiameter van Phobos verander tussen styg en ondergaan. By die horison sal Phobos byvoorbeeld 'n hoekdeursnee van 0,14 grade hê en sal dit sigbaar groei namate dit die hoogtepunt nader, waar dit 'n hoekdeursnee van 0,20 grade sal hê voordat hy weer krimp tot 0,14 grade teen die teenoorgestelde kant. horison. Ter vergelyking is 0,20 grade ongeveer een derde so breed as die volmaan as dit vanaf die aarde gesien word. Let egter daarop dat Fobos nie vanaf die Marsoppervlak gesien kan word op Marsbreedte groter as 70,4 grade nie.

Vir 'n waarnemer op Phobos sou Mars egter ongeveer 25% van die hemelse sfeer vul en lyk dit minstens 6,400 keer groter en 2500 keer helderder as die volmaan as dit vanaf die aarde gesien word. Verder sal hierdie waardes waarskynlik toeneem, aangesien die wentelbaan van Phobos teen hierdie tempo ongeveer 2 meter per eeu verval, word verwag dat Phobos tussen 30 en 50 miljoen jaar van nou af met Mars sal bots. Wanneer dit gebeur, is dit waarskynlik dat die oorblyfsels van Phobos 'n stofring rondom Mars sal vorm wat na verwagting tot honderd miljoen jaar sal duur.


As ons aanvaar dat die planeet- en sirkelvormige wentelbane, gaan dit van 9378 km radius na 'n 23459 km radiusbaan ongeveer 0,75 km / s.

Trek 'n bietjie meer aan, aangesien die mane nie heeltemal gelyk is nie. Trek ook 'n bietjie meer aan vir ontmoetingsdelta V. So miskien .8 km / s.

Die Vis Viva-vergelyking kan gebruik word om sirkelvormige wentelsnelhede sowel as die periapsis- en apoapsisnelheid van die Hohmann-oordragellipse te bepaal.

Volgens hierdie delta-V-kaart is dit ten minste nodig

1,5 km / s om van die een na die ander oor 'n tussentydse baan te kom, so soos HopDavid opmerk, is daar 'n korter direkte pad.

Dit is 'n aansienlike belegging, maar minder as om 'n lander op die oppervlak van Mars te kry (laat staan ​​nog 'n back-up), en dit kan met 'n baie ligte lander gedoen word.

Ek is seker ander sal Hohmann-getalle verskaf, maar as u toevallige aandrywing met lae stuwing gebruik wat afwaarts moet draai, is die delta-v ongeveer gelyk aan die verskil in die snelheid van Phobos en Deimos, dus ongeveer 800 m / s.

Hierdie is 'n teoretiese limiet vir baie lae stuwing en baie lang oordragtye, baie honderde of duisende wentelbane gedurende die spiraal, soos in hierdie antwoord 'n bietjie meer breedvoerig bespreek.

Alhoewel die baan van Deimos byna sirkelvormig is, het die wentelbaan van Phobos 'n eksentrisiteit van ongeveer 0,015, dus moet 'n paar bykomende besonderhede in ag geneem word - was die beginbaan 'n sirkelvlieg by Phobos se periapsis, of byvoorbeeld 'n ooreenstemmende ellips. Dit het 'n klein bykomende impak op die benodigde delta-v.


'N draai in die Marsmaan-raaisel

Die Marsmane Phobos en Deimos het soortgelyke vorms en kleure as koolstofryke asteroïdes wat in die asteroïedegordel voorkom. Vir baie jare is dit wat planetêre wetenskaplikes geglo het dat dit was: wees-asteroïdes wat deur Mars se swaartekrag gevang is.

Nou dui nuwe navorsing daarop dat die waarskynlikheid dat hierdie mane baie jare gelede in 'n kataklismiese impak gevorm het, baie soos die Giant Impact Hypothesis wat verduidelik hoe ons eie maan gevorm het.

Die referaat, gelei deur Timothy Glotch van die Stony Brook Universiteit en mede-outeur van Chris Herd van die Universiteit van Alberta, is gepubliseer in die Journal of Geophysical Research: Planets.

Terwyl die donker oppervlaktes van Phobos en Deimos asteroïdes kan lyk, pas die sirkelvormige vorms en die lae hoeke van hul wentelbane nie by die vangshipotese nie. Gevange mane word dikwels gekantel relatief tot hul gasheerplanete en het baie elliptiese wentelbane.

As Phobos en Deimos regtig aangenome asteroïdes is, sou een of ander meganisme moes veroorsaak dat hul wentelbane mettertyd sirkuler en in lyn gebring het met Mars. Maar of die drastiese verandering in hul wentelbane moontlik is, is al dekades lank in die planetêre wetenskapgemeenskap bespreek.

Glotch, Herd en kollegas het die probleem vanuit 'n nuwe perspektief aangepak. In plaas daarvan om die mane en # wentelbane in die vangshipotese te probeer inpas, het hulle hulself afgevra of die mane regtig so soortgelyk aan asteroïdes was as wat dit lyk.

Die span het meer as 20 jaar gelede die waarnemings van Phobos wat deur die Mars Global Surveyor versamel is, herontleed en vergelyk met die meteoriet van die Tagish Lake: die oorblyfsels van 'n koolstofryke asteroïde wat in die noordweste van Brits-Columbië gevind is.

Alhoewel Phobos in sigbare lig soos die meteoriet van die Tagish Lake gelyk het, het 'n vergelyking in middel-infrarooi lig aan die lig gebring dat daar meer aan die verhaal was.

& # 8220Ons het gevind dat die meteoriet van die Tagish-meer op hierdie golflengtes nie soos Phobos lyk nie, & het Glotch in 'n persverklaring gesê.

Die middel-infrarooi waarnemings van Phobos het meer gelyk aan grondbasalt of vulkaniese rots. Dit is interessant dat dit presies is waaruit die Mars-kors bestaan.

Dit het daartoe gelei dat die skrywers voorgestel het dat Phobos en Deimos in plaas daarvan om asteroïdes gevang te word, oorblyfsels kan wees van 'n lang impak tussen Mars en 'n ander rotsagtige voorwerp in die sonnestelsel.

& # 8220Daar sou baie puin van afkom, "het Herd aan Globe and Mail gesê. & # 8220As dit die geval was, sou u waarskynlik uiteindelik 'n hele klomp voorwerpe in 'n wentelbaan om Mars vervaardig, en Phobos en Deimos is die wat oorbly. & # 8221

Alhoewel hierdie resultate nie bevestig hoe Phobos en Deimos gevorm het nie, bring dit planetêre wetenskaplikes 'n stap nader aan die begrip van hierdie geheimsinnige Marsmane.

En gelukkig kan dit nie lank duur voordat die raaisel opgelos is nie: Japan & # 8217s Mars Moons eXploration mission is ingestel om 'n monster van Phobos terug te bring na die aarde in 2029.


Feite oor die Deimos-maan

Die planeet Mars is een van die vier aardse rotsagtige planete en is die enigste wat meer as een maan het.

Deimos Moon-profiel

Bane:Mars
Ontdek deur:Asaph Hall op 12 Augustus 1877
Deursnee:12,4 km
Massa:1,48 × 10 ^ 15 kg (0,000002% maan)
Baanafstand:23 458 km
Wentelbaan periode:1,3 dae
Oppervlaktemperatuur:-40 ° C

Deimos (uitgespreek DEE-MOS), is die kleinste van Mars se twee mane en albei die mane van Mars is kleiner as ons maan.

Beide Phobos en Deimos lyk meer op 'n asteroïde as op ons maan. Deimos is slegs 12,4 km breed en dit lyk asof albei mane uit dieselfde tipe I of II koolstofhoudende chondriete bestaan ​​waaruit baie asteroïdes bestaan.

Verskillende vorm

Terwyl die meeste mane, ook ons ​​eie, meer bolvormig of sirkelvormig is, het Deimos meer 'n asteroïde vorm.

Die kombinasie van hierdie eienskappe het wetenskaplikes laat twyfel oor hoe Phobos en Deimos gevorm is.

Vir baie jare het die meeste wetenskaplikes nie gedink dat die Mars mane gehad het nie.

Wie het Deimos ontdek?

Johannes Kepler was die eerste om te raai dat Mars moontlik twee mane sou hê, maar dit was Asaph Hall, 'n Amerikaanse sterrekundige wat die planeet bestudeer het en ontdek het dat hy twee klein liggame gehad het wat naby hom wentel.

Hall het besluit om die twee satelliete vir die mitologiese seuns van Ares, die Griekse god van oorlog, te benoem.

Die Romeine het die naam Mars vir hul oorlogsgod gebruik. Die name van die tweelingseuns was Deimos (uit paniek of vrees) en Phobos (uit vrees).

Deimos is klein

Deimos is so klein dat as jy dit in die lug sien, dit soos 'n ster sou lyk. Selfs as dit die son verduister, lyk dit net soos 'n klein kolletjie.

As dit egter in 'n volmaantoestand is, is dit so helder soos die planeet Venus, wat een van ons sonnestelsel se helderste voorwerpe is. Deimos het 'n langer baan as Phobos, en dit neem 30,3 uur om om Mars te wentel.

Albei die mane op Mars het baie impakkraters op hul oppervlak, maar Deimos het minder as Phobos.

Kraters op die maan

The two largest craters are Swift, measuring a diameter of 1 km, and Voltaire, measuring 1.9 km in diameter.

Swift is named after the writer, Jonathan Swift, how authored “Gulliver’s Travels.” He wrote about two moons on the planet Mars 151 years before they were ever discovered.

Voltaire is named after François-Marie Arouet, the French writer known by the name of “Voltaire.”

Both Deimos and Phobos have stable orbits that almost totally circular. If they had been asteroids that had been captured or pushed into the orbit of Mars, their orbit would be more erratic. These two moons have given scientists a lot to think about.

How did Deimos form?

Some have a theory that they may have been formed from leftover Mars debris, while others think that maybe they were formed like our own moon, as a result of a collision.

Another idea blends both of these theories together stating that the collision debris could have turned into rings that eventually fused together to create the moons.

Both Phobos and Deimos have similar temperatures, from 25 degrees F/-4 C on the side that is lit by the sun, to -170 degrees F/-112 C on the side that is facing away from the sun.

While the moon Phobos is slowly inching closer to Mars, Deimos is moving further away from its parent planet. Eventually Deimos will leave the gravitational pull of Mars and enter into space.


Mystery solved: Martian moons formed by a giant impact

Artist’s impression of the giant impact that would have given birth to Martian moons Phobos and Deimos. The colliding object is about one-third the size of Mars &mdash which at the time may have had a thicker atmosphere and water on its surface. Illustration credit: © Université Paris Diderot / Labex UnivEarthS. The origin of the two Martian moons, Phobos and Deimos, remained a mystery. Due to their small size and irregular shape, they strongly resembled asteroids, but no one understood how Mars could have “captured” them and made them into satellites with almost circular and equatorial orbits. According to a competing theory, toward the end of its formation Mars suffered a giant collision with a protoplanet: but why did the debris from such an impact create two small satellites instead of one enormous moon, like the Earth’s? A third possibility is that Phobos and Deimos formed at the same time as Mars, which would entail that they have the same composition as their planet, although their low density seems to contradict this hypothesis. Two independent studies have now solved the puzzle: the Martian moons must have arisen from a giant collision.

In one of these studies, a team of Belgian, French, and Japanese researchers offers, for the first time, a complete and coherent scenario for the formation of Phobos and Deimos, which would have been created following a collision between Mars and a primordial body one-third its size, 100 to 800 million years after the beginning of the planet’s formation. According to researchers, the debris from this collision formed a very wide disc around Mars, made up of a dense inner part composed of molten matter, and a very thin outer part primarily of gas. In the inner part of this disc formed a moon one thousand times the size of Phobos, which has since disappeared. The gravitational interactions created in the outer disc by this massive object apparently acted as a catalyst for the gathering of debris to form other smaller, more distant moons. After a few thousand years, Mars was surrounded by a group of approximately ten small moons and one enormous moon. A few million years later, once the debris disc had dissipated, the tidal effects of Mars brought most of these satellites back down onto the planet, including the very large moon. Only the two most distant small moons, Phobos and Deimos, remained.

Due to the diversity of physical phenomena involved, no digital simulation is able to model the entire process. Pascal Rosenblatt and Sébastien Charnoz’s team thus had to combine three successive cutting-edge simulations in order to provide an account of the physics behind the giant collision, the dynamics of the debris resulting from the impact and its accretion to form satellites, and the long-term evolution of these satellites. Chronology of events that may have created Phobos and Deimos. Mars is struck by a protoplanet one-third its size (1). A debris disc forms within a few hours. The elementary building blocks of Phobos and Deimos (grains smaller than a micrometre) condense directly from gas in the outer part of the disc (2). The debris disc soon produces a moon near Mars that moves further away and propagates its two areas of dynamical influence like ripples (3), which over the course of a few thousand years causes the accretion of more dispersed debris into two small moons, Phobos and Deimos (4). Under the effect of the tidal pull of Mars, the large moon falls back to the planet within approximately five million years (5), while smaller Phobos and Deimos take up their current positions in the ensuing billions of years (6). Illustration credit: Antony Trinh / Royal Observatory of Belgium. Animation credit: Ade Ashford. In a second study, researchers from the Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université) ruled out the possibility of a capture on the grounds of statistical arguments based on the compositional diversity of the asteroid belt. They moreover show that the light signature emitted by Phobos and Deimos is incompatible with that of the primordial matter that formed Mars (meteorites such as ordinary chondrite, enstatite chondrite and/or angrite). They therefore support the collision scenario. From this light signature they deduced that the satellites are made of fine-grained dust (smaller than a micrometer, or one-thousandth of a millimetre).

Yet the very small size of grains on the surface of Phobos and Deimos cannot, according to the researchers, be solely explained as the consequence of erosion from bombardment by interplanetary dust. This means that the satellites were from the beginning made up of very fine grains, which can only form by gas condensation in the outer area of the debris disc (and not from the magma present in the inner part). Both studies are in agreement on this point. Moreover, the formation of Martian moons from these very fine grains could also be responsible for a high internal porosity, which would explain their surprisingly low density.

The theory of the giant collision, which is corroborated by these two independent studies, could explain why the northern hemisphere of Mars has a lower altitude than the southern hemisphere: the Borealis basin is most probably the remains of a giant collision, such as the one that in time gave birth to Phobos and Deimos. It also helps explain why Mars has two satellites instead of a single one like our Moon, which was also created by a giant collision. This research suggests that the satellite systems that were created depended on the planet’s rotational velocity, because at the time Earth was rotating very quickly (in less than four hours), whereas Mars turned six times more slowly.

New observations will soon make it possible to know more about the age and composition of Martian moons. Japan’s space agency (JAXA) has decided to launch a mission in 2022, named Mars Moons Exploration (MMX), which will bring back samples from Phobos to Earth in 2027. Their analysis could confirm or invalidate this scenario. The European Space Agency (ESA) has planned a similar mission in 2024 in association with the Russian space agency (Roscosmos).


Kyk die video: Sesde Sintuig-Liefdes Wentelbaan (Januarie 2023).