Европейский зонд снял на видео покрытие одного спутника Марса другим. Деймос, Фобос и Mars Express впервые за время работы аппарата на орбите вокруг Красной планеты выстроились точно на одной линии. Снимки помогут ученым уточнить внутреннюю структуру Марса.
Космический аппарат Mars Express Европейского космического агентства крутится вокруг Марса уже почти шесть лет (годовщину специалисты будут отмечать в конце декабря). Его орбита довольно необычна для такого рода исследовательских аппаратов. В своей ближайшей к планете точке (для Марса такая точка называется периарием) Mars Express находится всего в 240 км от поверхности Красной планеты, зато в самой далекой -- апоарии -- он улетает в 40 раз дальше, на 10 тыс. км.
С длиннющей штангой радиорадара, которая тянется за зондом по орбите, Mars Express заметно выделяется на фоне более чем десятка других исследователей Марса -- как ныне живущих, так и угасших на орбите вокруг планеты. Однако даже его нельзя назвать самым удивительным спутником Марса. Его естественные попутчики, похожие на пару картофелин крохотные луны Фобос и Деймос, гораздо интереснее.
Страх и ужас
Фобос -- это «большая» луна Марса. Большая -- потому что она больше Деймоса. А в кавычках это слово написано, потому что размер Фобоса -- всего 27 км в самом широком месте. Крутится Фобос, название которого с греческого переводится как «страх», на высоте примерно 6 тыс. км над экватором планеты. Один оборот по такой орбите занимает всего семь часов и 40 минут, что почти вчетверо меньше марсианских суток. Из-за этого Фобос может дважды пересечь небо в течение марсианской ночи, да еще и в «неправильную» сторону: с запада на восток.
Деймос, название которого переводится как «ужас», почти вдвое меньше. Его диаметр -- 15 км. Он расположен втрое дальше от планеты. Деймос пробегает круг по орбите за сутки с небольшим -- это если смотреть со стороны. А с поверхности вращающегося Марса оборот занимает почти неделю -- то есть Деймос еле-еле ползет по небу. Хорошо хоть, что в правильную сторону.
Необычная форма и очень близкие по планетарным меркам орбиты двух спутников уже давно привлекают внимание ученых. Одно из самых естественных объяснений состоит в том, что Фобос и Деймос -- это астероиды, когда-то, как кошки, гулявшие по Солнечной системе сами по себе, но позднее захваченные Марсом. Однако и у этой гипотезы есть проблемы: например, астероиды почти наверняка должны были попасть на сильно вытянутые орбиты, а не на почти идеально круглые, которые наблюдаются в действительности.
Не исключено, что Фобос и Деймос когда-то гуляли парой и вместе попались в гравитационную ловушку Марса. Перераспределение энергии и углового момента, в принципе, способно привести к наблюдаемым орбитам.
Полые внутри
Однако главная загадка Фобоса и Деймоса выяснилась лишь полвека назад. В конце 1950-х годов знаменитый отечественный астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский из ГАИШ МГУ, изучая медленную эволюцию орбиты Фобоса, пришел к совершенно поразительному выводу. Средняя плотность Фобоса оказалась столь крохотной, что Шкловский всерьез рассмотрел следующую гипотезу: спутник -- практически полый и, возможно, рукотворный объект. Возможно, в нем даже живут марсиане!
Последующие измерения массы спутника по возмущению орбиты космических аппаратов его тяготением исключили эту возможность. Выяснилось, что и исходные данные, которые обрабатывал Шкловский, были не совсем верными (в этом вина наблюдателей, а не профессора МГУ). Тем не менее плотность Фобоса действительно очень невелика -- всего 1,9 г/см3, что в три раза меньше средней плотности Земли. Сейчас ученые полагают, что это пусть и не полый, но очень пористый объект. Таковым, скорее всего, является и Деймос.
На линии одна
Месяц назад, 5 ноября 2009 года, Mars Express впервые за время своей марсианской вахты оказался почти точно на линии Фобос--Деймос -- да так, что они были в стороне, противоположной Солнцу. Такое расположение позволило снять уникальную серию фотографий двух спутников с помощью камеры сверхвысокого разрешения Mars Express. Из нее ученые даже слепили небольшое видео, которое сопровождает эту заметку. Точность, с которой выстроились Деймос, Фобос и Mars Express в одну линию 5 ноября, настолько велика, что на съемке видно, как Фобос не просто появился с Деймосом в одном кадре, а даже частично закрыл его. Заметьте, что до Деймоса на этой фотографии было 26 тыс. км, Фобос оказался вдвое ближе к аппарату.
Благодаря небольшим размерам двух спутников и большому увеличению, с которым получены фотографии, ученые смогут очень точно определить скорость эволюции орбит Фобоса и Деймоса. Это как раз та величина, которая помогла Шкловскому вычислить плотность Фобоса и высказать свою знаменитую, пусть и не подтвердившуюся гипотезу. Сейчас, конечно, плотность измерена куда лучше, однако и теперь эволюция орбит может многое рассказать ученым. Правда, скорее не о спутниках, а о самом Марсе. Скорость изменения параметров орбиты Фобоса и Деймоса позволяет вычислить распределение массы в теле планеты.
