Морщины Фобоса

Два небольших спутника Марса Фобос и Деймос (по-гречески "страх" и "ужас") носят имена, вполне подобающие спутникам планеты, названной в честь бога войны. (Правда, в таком случае Марс следовало бы называть его греческим именем - Арес.) Фобос и Деймос были впервые сфотографированы с борта "Маринера-9", но лишь "Викинг" по-настоящему перевел их из области мифологии в сферу науки. На этом снимке Фобос исчерчен линиями разломов, которые, возможно, вызваны приливными эффектами, порожденными его "воинственным патроном", а быть может, возникли при ударе большого метеорита.

Первые исследования Фобоса и Деймоса по фотографиям, полученным с борта "Викинга", совпали со столетним юбилеем их открытия: это сделал в 1877 г. Асаф Холл из Военно-морской обсерватории США. Фобос, "ближняя луна", имеет средний радиус 11 км и совершает полный оборот вокруг Марса за 7,7 ч; радиус Деймоса составляет в среднем 6 км, а его период обращения равен 30,3 ч. Оба спутника имеют неправильную форму, испещрены кратерами (на Фобосе кратеров больше) и темны, как вулканический пепел. К особенностям Фобоса можно отнести его вековое ускорение и параллельные борозды на поверхности.

Постепенное уменьшение периода обращения Фобоса было обнаружено А. Шарплессом из той же обсерватории в 1945 г. Споры по поводу этого загадочного явления продолжались несколько десятилетий, однако "Маринер-9" подтвердил его существование. Советский астрофизик И. С. Шкловский и американец Карл Саган отмечали, что это может свидетельствовать о низкой плотности Фобоса и наводит на мысль о том, что это, возможно, полый внутри искусственный спутник. Предположения о вмешательстве внеземных цивилизаций пришлось тем не менее отбросить, когда камеры "Маринера-9" вместо чуда технической мысли увидели разбитый астероид. Сейчас окончательно ясно, что ускорение спутника объясняется сопротивлением, которое он встречает в атмосфере. Может показаться странным, что аэродинамическое сопротивление вызывает увеличение скорости движения, т. е. уменьшение периода обращения. Дело в том, что из-за наличия небольшого, но постоянно действующего сопротивления Фобос перемещается на более низкую орбиту, где в соответствии с третьим законом Кеплера он должен обращаться быстрее. Этот процесс завершится примерно через 100 млн. лет, когда Фобос - или его "остаток" - упадет на Марс.

Однако прежде чем это случится, Фобос, скорее всего, будет разорван на части приливными силами, создаваемыми в его твердой коре притяжением Марса. Находящийся сейчас на расстоянии 9450 км от Марса, Фобос уже перешел за предел Роша - расстояние, на котором разность сил притяжения, действующих на обращенную к планете и на противоположную стороны спутника, начинает превосходить силу, удерживающую спутник как целое. (Некоторые специалисты утверждают, что Фобос еще немного не дошел до предела Роша; это верно в том случае, если его плотность принять равной плотности базальта - 3 кг/м³. Однако по измерениям, проведенным во время полета "Викинга", плотность Фобоса составляет 2 кг/м³, а при этом предел Роша соответствует расстоянию 10 400 км от планеты; подобная плотность характерна для древних метеоритов типа углистых хондритов.)

18 сентября 1976 г. Орбитальный отсек 'Викинга-2'; 885 км от Фобоса. Видикон с телеобъективом (фокусное расстояние 47,5 см); изображение восстановлено компьютером 50 мс. Лаборатория реактивного движения, Пасадена, Калифорния, НАСА [118, 266, 289, 302]

Первое научное объяснение наличия на поверхности Фобоса параллельных борозд сводилось к тому, что это следы последовательных наслоений лавы на том небесном теле, от которого откололся этот обломок, ставший спутником. Позднее, однако, было высказано более правдоподобное предположение, что борозды - это свидетельство начавшегося процесса разлома спутника под действием приливных сил, который в конце концов приведет к его распаду и превращению в кольцо астероидов вокруг Марса. Связь борозд с крупнейшим кратером на поверхности Фобоса, Стикни, может также указывать на их метеоритное происхождение.

На приведенном здесь снимке борозды шириной 150 - 200 м прослеживаются на расстояние до 5 км. Кратер Стикни диаметром 10 км лежит справа от терминатора (границы света и тени) и на снимке не виден. Второй по величине кратер, Холл, находится в южной полярной области (внизу) и тоже не попадает в поле зрения. (Эти кратеры названы в честь их открывателя Холла и его жены, в девичестве Стикни.) Третий крупнейший кратер, Рош, виден как большое, изрытое более молодыми воронками углубление в северной полярной области (в верхней части снимка). Поверхность, попавшая в кадр, имеет площадь примерно 9 X 18 км; разрешение выше 40 м. Научное значение этого снимка состоит не только в том, что он впервые показал существование загадочных борозд, но и в том, что он дал нам представление о природе марсианских лун. Вполне возможно, что эта фотография впервые знакомит нас с представителем пояса астероидов (лежащего между орбитами Марса и Юпитера), откуда, скорее всего, Марс и захватил свои спутники.