Фобос

Фобос — больший и более близкий из двух маленьких спутников, обращающихся вокруг Марса, и один из самых странных спутников в Солнечной системе. Это не сфера, а изборождённая, неправильной формы глыба тёмной породы размером примерно 27 на 22 на 18 км — настолько маленькая, что её слабое притяжение, менее сотой доли земного, позволило бы решительному астронавту забросить камень прямо на орбиту вокруг Марса одним броском. Названный в честь греческого олицетворения страха, сына и спутника бога войны Ареса, он служит подобающим спутником красной планеты.

Примечателен Фобос не своим размером, а своей судьбой. Он обращается ближе к своей планете, чем любой другой спутник в Солнечной системе, облетает Марс быстрее, чем сам Марс вращается вокруг оси, и медленно падает. Через несколько десятков миллионов лет он будет разорван на части — финал, который делает этот обречённый маленький спутник одним из самых интересных с научной точки зрения тел, доступных для космических аппаратов.

Открытие и наименование

Фобос был обнаружен 17 августа 1877 года американским астрономом Асафом Холлом, работавшим в Военно-морской обсерватории США в Вашингтоне во время удобного сближения с Марсом. Холл заметил более тусклый, внешний спутник Деймос несколькими ночами ранее и едва не оставил поиски из отчаяния; по его собственным словам, жена Анджелина Стикни убедила его продолжить наблюдения, и он нашёл Фобос спустя шесть ночей после его «собрата». Названия обоих спутников происходят от близнецов-сыновей Ареса, олицетворявших в греческой мифологии страх (Фобос) и ужас (Деймос).

Жена Холла удостоена чести и на самом спутнике: Стикни, огромный кратер, доминирующий на одном из полюсов Фобоса, носит её девичью фамилию. Многие другие детали рельефа спутника названы в честь людей, причастных к его открытию, либо в честь персонажей и мест из «Путешествий Гулливера» Джонатана Свифта, чьи вымышленные астрономы Лапуты сатирически наделили Марс двумя спутниками более чем за столетие до того, как Холл действительно их обнаружил.

Захваченный астероид или марсианские обломки?

Фобос чрезвычайно тёмен, отражая лишь около 7% падающего на него света, а его поверхность близко соответствует богатому углеродом примитивному веществу, подобному тому, что встречается в углистых хондритах и астероидах D-типа из внешней части пояса астероидов. Это сходство долгое время наводило на простейшее объяснение: Фобос — блуждающий астероид, слишком близко подошедший к Марсу и захваченный его гравитацией. Проблема в том, что его орбита почти круговая и лежит практически точно в плоскости экватора Марса, а добиться этого одним лишь захватом крайне сложно.

Конкурирующая гипотеза гласит, что Фобос и Деймос слиплись из кольца обломков, выброшенных на орбиту гигантским ударом по Марсу, — тот же общий механизм, которым, как считается, образовалась и Луна Земли. Его низкая плотность, около 1,88 г/см³, и оценочная внутренняя пористость около 30% указывают скорее на рыхло связанную «кучу щебня», чем на монолитную породу, что согласуется с материалом, повторно собравшимся из более мелких фрагментов. Разрешение этого вопроса — одна из главных целей предстоящих исследований.

Стикни и загадочные борозды

Самая заметная деталь на Фобосе — кратер Стикни диаметром около 9 км на теле шириной всего около 22 км. Удар, создавший его, был почти достаточно силён, чтобы расколоть спутник целиком; с тех пор тонкая пыль сползла по его внутренним стенкам, оставив тёмные полосы там, где валуны скатывались к дну кратера.

Значительную часть поверхности Фобоса пересекают длинные, параллельные борозды — как правило, менее 30 м глубиной, шириной от 100 до 200 м и длиной до 20 км. Десятилетиями считалось, что эти борозды представляют собой трещины, оставленные ударом, создавшим Стикни. Более поздние модели предполагают, что их прочертили цепочки валунов, выброшенных при ударе и катившихся и подпрыгивавших по поверхности, тогда как другие исследователи утверждают, что часть борозд — это растяжки от приливных напряжений, медленно разрывающих спутник на части.

Самый быстрый, самый близкий — и обречённый спутник

Фобос обращается всего в 9376 км от центра Марса, лишь примерно в 6000 км над поверхностью, — ближе к своей планете, чем любой другой известный спутник. Он совершает полный оборот всего за 7 часов 39 минут, то есть примерно трижды за марсианские сутки. Поскольку он обращается быстрее, чем вращается сам Марс, наблюдатель на марсианской поверхности увидел бы, как Фобос восходит на западе и заходит на востоке, пересекая небо дважды в сутки, причём двигается он достаточно быстро, чтобы его фазы были заметны невооружённым глазом. Фобос находится в приливном захвате, всегда обращённый к Марсу одной и той же изборождённой стороной.

Эта низкая, быстрая орбита также смертельно опасна для спутника. Приливное взаимодействие с Марсом утягивает Фобос внутрь примерно на 2 метра за столетие. По оценкам, через 30–50 миллионов лет он либо врежется в поверхность Марса, либо, что более вероятно, пересечёт предел Роша и будет разорван приливными силами на временное кольцо обломков вокруг планеты — редкий случай, когда гибель спутника можно предсказать заранее.

Побывавшие там космические аппараты

Фобос фотографировала почти каждая миссия, отправлявшаяся к Марсу. «Маринер-9» передал первые подробные снимки в 1971 году, орбитальные аппараты «Викинг» сняли чёткие крупные планы в конце 1970-х годов, а современные приборы — камера HiRISE орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter и европейский «Марс-экспресс», совершающий близкие пролёты с 2004 года, — детально картировали его борозды и кратер Стикни. Советский Союз посвятил этому спутнику два зонда, «Фобос-1» и «Фобос-2», в 1988 году; «Фобос-2» передал часть данных, прежде чем связь с ним оборвалась незадолго до запланированного близкого сближения. Попытка российской миссии «Фобос-Грунт» по доставке образцов не удалась ещё на этапе выхода с околоземной орбиты в 2011 году.

Следующая глава принадлежит Японии. Миссия JAXA «Исследование марсианских спутников» (MMX) должна стартовать в конце 2026 года, выйти на орбиту вокруг Марса, приземлиться на Фобос, чтобы собрать более 10 граммов поверхностного материала, и доставить этот образец на Землю примерно в 2031 году — первые образцы, когда-либо привезённые из марсианской системы. Если Фобос действительно представляет собой марсианские обломки, часть этого материала может оказаться древним веществом самого Марса, выброшенным в космос ударом, породившим спутник.