трусики женские украина

На головну

 Фобос і Деймос - супутники Марса - Авіація і космонавтика

Міністерство освіти України

СШ № 13 м Нікополя

Реферат з астрономії

на тему:

 "Фобос і Деймос - супутники Марса"

Виконав:

Василенко А. (11-В)

2002

"... Крім того, вони відкрили дві маленькі зірки, або два супутники, що обертаються близько Марса, з яких внутрішній віддалений від центру планети на 3 її діаметра, а зовнішній - на 5; перший звертається в просторі за 10 годин, а другий - за 21 , 5 таким чином, що відношення квадратів цих періодів дуже близько до відношенню кубів їх відстаней від центру Марса; це було переконливим для них доказом прояву того ж закону гравітації, який керує рухом і біля інших масивних тіл ".

З Марсом пов'язано безліч загадок, і одна з них укладена в цій фразі з роману Джонатана Свіфта про пригоди Гуллівера. За півтораста років до відкриття супутників Марса англійському письменнику вдалося передбачити їх існування!

Найбільш дивною подробицею цього пророкування є короткий 10-годинний період обертання внутрішнього супутника. Він значно коротший, ніж 42-годинний для Іо - найшвидшого з 10 супутників, відомих у часи Свіфта, і в той же час приблизно відповідає істинному 8-годинному періоду обертання Фобоса. Свіфт не був таким ясновидцем, як це здається на перший погляд. Вибір значень віддаленості, рівних трьом і п'яти планетним діаметрам, дуже близько збігається з відстанню від Юпітера до його супутників Іо та Європи. Однак важче пояснити, чому Свіфт передбачив для першого супутника 10-годинний період. Навіть якщо взяти в якості моделі просторового розташування супутників Марса систему супутників Юпітера, то періоди шляхом простої аналогії не виводяться. Якби Марс мав таку ж щільність, як Земля, то перший супутник на відстані трьох планетних діаметрів повинен звертатися приблизно за добу; якщо ж щільність була б такою ж, як у планет групи Юпітера, то період обертання повинен бути близький до двох діб. В уривку з «Начал» Ньютона стверджується, що «більш дрібні планети, за інших рівних умов, мають значно більшу щільність». Діаметр Юпітера приблизно в 22 рази більше ніж діаметр Марса. Якщо ми приймемо щільність Марса в 22 рази більшою, ніж у Юпітера (зараз це здається абсурдно високим значенням), тоді внутрішній супутник повинен мати 10-годинний період. Свіфт правильно застосував третій закон Кеплера, але складається враження, що йому допоміг професіонал.

Між іншим, Свіфт ні єдиним великим письменником XVIII століття, хто

«Відкрив» супутники Марса. Франсуа Марі Вольтер - володар дум блискучого століття

Просвітництва, пишучи в 1752г. фантастичну повість «Мікромегас», теж згадав

«Дві місяця Марса». Але мигцем, без тих подробиць, які перерахував Свіфт,

єдиним «доказом» служить таке міркування: однією місяця було б

недостатньо, щоб висвітлювати ночами настільки далеку від Сонця планету! (Він розповідає: «... мандрівники побачили б у цієї планети Марса дві її місяця, які не були виявлені нашими астрономами. Я впевнений, що батько Кастель виступатиме проти існування цих двох місяців і навіть досить дотепно, але я згоден з тими, хто міркує за методом аналогії. Найкращі філософи знають, як важко було б Марсу володіти менше ніж двома місяцями, оскільки він від Сонця - наступний »).

Ще раніше Фонтенель у своїх «Бесідах про множинність світів» згадав, що у Марса можуть бути супутники. Там учень в суперечці наводить такі аргументи: «Природа дала настільки багато місяців Сатурну і Юпітера - це і їсть свого роду доказ того, що Марс не може відчувати нестачу в місяцях».

Інтуїтивні міркування про те, що у Марса два супутники, можна знайти в працях Йоганна Кеплера, який неодноразово наводив докази, виходячи з принципів, заснованих на гармонії чи аналогії. У листі до Галілею Кеплер писав: «Я настільки далекий від сумнівів з приводу відкриття чотирьох навколишніх Юпітер планет, що пристрасно бажаю мати телескоп, щоб по можливості випередити вас у відкритті двох обертаються навколо Марса (кількість відповідає вимогам пропорційності), шести або восьми біля Сатурна і, ймовірно, по одному біля

Меркурія і Венери ». Проте до справжнього, а не «науково-фантастичного» відкриття супутників Марса людству довелося чекати до 1877р., Який став воістину «марсіанським». Джованні Скіапареллі в цей час буквально поставив на ноги весь астрономічний світ, повідомивши про існування на Червоній планеті «каналів» і «морів». Ця «марсіанська гарячка» мала під собою і об'єктивну основу: 1877-й рік був роком великого протистояння, при якому Марс і Земля дуже близько підходять один до одного. Такими сприятливими умовами не міг знехтувати досвідчений астроном Асаф Холл (1829-1907), що вже заслужив собі чималий авторитет як один з кращих спостерігачів і обчислювачів в Гарвардській обсерваторії і професор математики в Морській обсерваторії (Вашингтон). 12 серпня 1877р. ввечері Холл спостерігав в 26-дюймовий телескоп М.обсерваторіі і побачив об'єкт, який він назвав «Марсіанської зіркою». Через тиждень Холл отримав можливість переконатися, що ця «зірка» була насправді супутником Марса, і, крім того, він відкрив другий марсіанський супутник (17 серпня) Із Землі Фобос і Деймос видно тільки в телескоп як дуже слабкі крапки, що світяться поблизу яскравого марсіанського диска. (Сфотографувати їх за допомогою наземного телескопа вдається, лише закривши зображення яскравого Марса спеціальною маскою.)

Дізнавшись про відкриття з газет, одна англійська школярка запропонувала Холу назви для нових небесних тіл: богу війни в античних міфах вічно супроводять його дітища - Страх і Жах, так нехай внутрішній з супутників іменується Фобосом, а зовнішній Деймосом, бо так ці слова звучать у давньогрецькому мовою. Назви виявилися вдалими і закріпилися назавжди.

Фобос обертається навколо Марса на відстані 9400 км від центру планети, причому швидкість його звернення настільки велика, що один оберт він здійснює за третину марсіанської доби, обганяючи добове обертання планети. Через це Фобос сходить на заході і опускається за горизонт на сході. Деймос поводиться більш звично для нас. Його видалення від центру планети становить понад 23 тис. Кілометрів, і на один оборот у нього йде майже на добу більше, ніж у Фобоса.

Останні визначення орбіт Фобоса і Деймоса були опубліковані в роботах Сінклера (1972), Шора (1975) та Борна і Даксбері (1975). Перші дві роботи засновані на наземних спостереженнях, третя на фототелевізійна зйомці з борту «Маринера-9». Всі три визначення мають порівнянну точність, і засновані на них ефемериди дозволяють передбачати положення супутників з помилкою від 50 до 100 км.

Поки не були отримані більш точні дані про супутники Марса, вчені намагалися визначити масу Фобоса, помилково предологая, що причиною уповільнення є його гальмування в марсіанській атмосфері. Однак перші результати збентежили астрономів: виходило, що, незважаючи на великі розміри, супутник дуже легкий. Відомий астрофізик Йосип Самуїлович Шкловський (1962) зазначив, що атмосферний гальмування було б достатнім при дуже низькій щільності Фобоса, і в зв'язку з цим висунув сміливу і несподівану гіпотезу, згідно якої супутники Марса ... порожні всередині і, отже, мають штучне проісхожденіе.Подтвержденіе Шкловського не підтвердилося, але воно стимулювало ісследовапія інших можливих причин вікового прискорення Фобоса. Однією з них можуть бути припливи, викликані в марсіанській корі тяжінням супутника. Тиск сонячної радіації теж може викликати помітний ефект (Виноградова та Радзієвський, 1965).

З цією точкою зору довелося розлучитися після того, як космічні зонди передали на землю зображення марсіанських місяців. У 1969р., Тому самому, коли люди висадилися на Місяці, американська автоматична міжпланетна станція «Маринер-7» передала на Землю фотографію, на якій випадково опинився Фобос, причому він був чітко помітний на тлі диска Марса. Більш того, на фотографії була помітна тінь

Фобоса на поверхні Марса, і ця тінь була округлою, а витягнутою!

Через два з гаком роки Фобос і Деймос були спеціально сфотографовані станцією "Марінер-9». Були отримані не тільки телеснімкі з хорошим дозволом, але ще й перші результати спостережень за допомогою інфрачервоного радіометра і ультрафіолетового спектрометра. «Маринер-9» підійшов до супутників на відстань 5000 км, тому на знімках розрізнялися об'єкти з поперечником у кілька сотень метрів.

Дійсно, виявилося, що форма Фобоса і Деймоса надзвичайно далеко від правильної сфери. Обидва супутники схожі на продовгуваті картоплини. Фобос має розміри 28 * 20 * 18 км. Деймос менше, його розміри 16 * 12 * 10 км. Телеметрическая космотехніка дозволила уточнити розміри цих небесних тіл, які тепер уже істотним змінам не піддадуться. За новітніми даними велика піввісь Фобоса складає 13,5 км, а Деймоса - 7,5 км, мала ж - відповідно 9,4 і 5,5 км. Складаються вони з однієї і тієї ж темної породи, схожої на речовину деяких метеоритів і астероїдів. Поверхня супутників Марса виявилася вкрай пересіченій: вони практично всі поцятковані гребенями і метеоритними кратерами, що мають, очевидно, ударне походження. Ймовірно, падіння метеоритів на незахищену атмосферою поверхню, що продовжувалося надзвичайно довгий час, могло призвести до такої її ізборожденності.Номенклатура найменувань кратерів на Фобос і Деймос

 Фобос Деймос

 Тодд (Todd)

 Шарплесс (Sharpless)

 Д'Аррест (D'arrest)

 Уенделл (Wendell)

 Хол (Holl)

 Стикни (Stickney)

 Рош (Roche)

 Свіфт (Swift)

 Вольтер (Voltaire)

Найбільший кратер на Фобос називається Стикни (на честь дружини астронома Холла Анджеліни Стикни-Холл). Його розміри порівнянні з розмірами самого супутника. Удар, який призвів до появи такого кратера, повинен був буквально потрясти Фобос. Це ж подія, ймовірно викликало утворення системи загадкових паралельних борозен біля кратера Стикни. Вони простежуються на відстанях до 30 км в довжину і мають ширину 100-200 м при глибині 10-20 м.

Представляє інтерес ще одна риса топографії Фобоса. Мова йде про якісь загадкові борознах, як би нанесених орачем, невідомим, але дуже акуратним. При цьому, хоча вони і покривають собою більше половини поверхні супутника, всі такі «гряди» зосереджені тільки в одному районі Фобоса в північній його частині.

Борозни тягнуться на десятки кілометрів, ширина їх на різних ділянках коливається від 100 до 200 м, глибина теж неоднакова в різних місцях. Як ці борозни утворилися? Одні вчені в усьому звинувачували тяжіння Марса, яке могло спотворити обличчя супутника такими зморшками. Але відомо, що в початкову епоху свого існування Фобос знаходився далі від свого центрального тіла, ніж нині. Лише приблизно один мільярд років тому, поступово зближуючись з Марсом, він став реально відчувати його приливну силу. Отже, борозни могли виникнути не раніше, а це суперечить даним, згідно з якими вік борозен набагато більше і, можливо, становить 3 мільярди років. Крім того, гравітаційний вплив Марса на Фобос продовжується і сьогодні, значить, на його поверхні повинні б існувати зовсім свіжі борозни, проте їх там немає.

Інші вчені вважали, що борозни нанесені на поверхню супутника уламками породи, викинутими з якогось ще невідомого крупного кратера. Але далеко не всі вчені з цим погодилися. Частина фахівців вважає більш правдоподібною іншу гіпотезу, згідно якої спочатку була єдина велика протолуна Марса.

Потім цей «батько» обох «братів» - Фобоса і Деймоса - розколовся на два нинішніх супутника, і борозни сліди такого катаклізму.

Аналіз фотографій, надісланих на Землю орбітальним відсіком «Вікінга-2», на яких поверхні супутників Марса пофарбовані в темні кольори, показав, що така забарвлення найчастіше властива породам, що містить багато вуглецевих речовин. Але в тих відносно близьких областях Сонячної системи, де пролягає орбіта Марса з його

супутниками, вуглецеві речовини в рясних кількостях не утворюються. Значить Фобос і Деймос швидше за все «прибульці», а не «тубільці». Якщо вони дійсно сформувалися десь в порівняно далекому куточку Сонячної системи, то до моменту, коли їх захопило полі тяжіння Червоної планети, вони, по всій видимості, представляли собою єдине тіло, яке потім розкололося на кілька уламків. Частина цих уламків впала на поверхню Марса, частина пішла в космос, а два уламки стали супутниками планети.

Однак слід прислухатися і до опонентів, отвергающим виникнення супутників Марса шляхом захоплення раніше самостійного тіла і розлому його.

Найбільший космогоніст академік О. Ю. Шмідт розробив свого часу гіпотезу утворення Сонячної системи, згідно з якою планети виникли шляхом акреції (злипання) твердих і газоподібних частинок, спочатку складових протопланетное хмара. Радянські послідовники О. Ю. Шмідта вважають, що і супутники планет утворювалися аналогічним шляхом. Вагомим підтвердженням їхньої правоти служить докладна математична модель, що показує, як саме можуть відбуватися такі процеси. Захоплення ж планетами особливо великих небесних тіл ці дослідники вважають дуже малоймовірним подією.

Кратери на Фобос і Деймос за розмірами мало не рівні самим супутникам. Значить, зіткнення були для них катастрофічними подіями. Форма супутників дуже неправильна: інакше як уламкової, її не назвеш. Отже, Фобос і Деймос в принципі, можуть бути фрагментами колись існував більш великого тіла. Вдалося навіть прикинути приблизні розміри цього тіла. Якби його радіус досягав приблизно 400 км, то «бомбардування» метеоритів не привела б до його руйнування, і навколо Марса сьогодні зверталися б тіла розміром не в десять-п'ятнадцять, а в сотні кілометрів.

Є і ще одна гіпотеза, пов'язана з поясом астероїдів. Не виключено, що в далекі часи якийсь астероїд залетів в атмосферу Марса, загальмувався нею і перетворився в його супутник. Однак дуже вже щільна мала б бути для цього марсіанська атмосфера.

Прихильники суперечать один одному гіпотез виникнення супутників Марса володіють вагомими аргументами, і справа часу вирішувати, хто ж з них прав.

Одним з найважливіших відкриттів космічної ери є підтвердження існування сонячного вітру. Це могутні потоки заряджених частинок, які викидають Сонцем. З надзвуковою швидкістю несуться вони в космічному просторі, обрушився на все, що зустрінеться на їхньому шляху. І лише ті небесні тіла, які подібно нашій Землі, мають досить сильним магнітним полем, службовцям міцним щитом від такого магнітного потоку, що не піддаються повною мірою впливу сонячного вітру.

Радянські міжпланетні станції «Марс-2» і «Марс-3» запущені в 1971-1972гг. проводили спостереження за тим, як сонячний вітер взаємодіє з «Червоною планетою». Станції прислали на Землю відомості, згідно з якими сонячний вітер не доходить до поверхні Марса, а натикається на перешкоду і починає обтікати планету з усіх боків. Це обтікання починалося то ближче до Марса, то далі від нього (залежно від сили «нападників» частинок і опору «обороняється» магнітного поля планети), але в середньому відстань від центру планети становило близько

4800 км. Подальші дослідження показали, що в певній галузі околомарсианской космічного простору скупчення іонів в десять з гаком разів менше, ніж в інших. Та й енергетичний спектр цих заряджених частинок зовсім іншою.

Дивна область не залишалася на одному місці. Коли її переміщення були досліджені, виявилося, що вона рухається разом з Деймосом, весь час ховаючись за його спиною на відстані близько 20 000 км. Радянський астрофізик А.В.Богданов висловив припущення, що очевидно, з поверхні Марса йде сильно виділення газів, які взаємодіють з навколишнім його простором. Коли Деймос проходить безпосередньо між Марсом і Сонцем, область зіткнення сонячного вітру з магнітосферою Марса віддаляється від планети, як ніби «обороняється» сторона, отримавши підкріплення, може відігнати «наступаючих», і розмір марсіанської магнітосфери стає значно більше. А адже досі вважалося, що малі тіла нашої Сонячної системи, такі як, наприклад, астероїди або невеликі супутники планет, подібні Деймос, на потужний потік сонячного вітру впливати безсилі.

Ще одна дивина, на яку звернули увагу дослідники супутників Марса: великі кратери, діаметр яких перевищує 500 м, на Деймосе зустрічаються приблизно так само часто, як і на Фобос. А ось дрібних кратерів, якими Фобос просто усипаний, на Деймосе вельми мало. Справа в тому, що поверхня Деймоса усіяна мелкораздробленного камінням і пилом, і дрібні кратери засипані до країв, тому поверхня Деймоса виглядає більш гладкою. Виникає питання: чому ж ніхто, фігурально висловлюючись, не засинає котловани на Фобос? Існує гіпотеза, що Фобос і Деймос піддаються потужній метеоритної бомбардуванню - адже атмосфери, яка послужила б надійним щитом, у них немає. При ударі метеоритного тіла об поверхню Фобоса утворюється пил і дрібні камені в більшій частині відлітають з його поверхні: сильно тяжіння порівняно близького Марса «відбирає» їх у супутника.

А Деймос знаходиться від планети куди далі, тому викинуті при падінні на його поверхню метеоритні камені і пил значною мірою зависають на орбіті Деймоса. Повертаючись в колишню точку орбіти, «Жах» поступово знову збирає осколки і пил, вони осідають на його поверхні і хоронять над собою багато свіжі кратери і в першу чергу ті, що подрібніше.

Верхній, пухкий шар Місяця, Марса, його супутників, та частина їх поверхні, якої на Землі відповідає грунт, іменується реголітом. Тепер можна вважати встановленим, що реголіт марсіанських місяців схожий з тим, що спостерігається на нашій «земний» Місяці. Взагалі-то присутність реголіту на Фобос і Деймос вчених спочатку здивувало. Адже друга космічна швидкість, після досягнення якої будь-який предмет іде в міжпланетний простір, на таких дрібних небесних тілах складає всього якихось 10 м / c. Тому при ударі метеорита будь булижник стає тут «космічним снарядом».

Докладні знімки Деймоса дозволили виявити поки ще незрозумілий факт: виявляється, деякі кратерного вали і приблизно десятиметрові кам'яні брили, розсіяні по поверхні Деймоса, прикрашені довгим шлейфом. Ці шлейфи виглядають як досить довга смуга, утворена як би викинутим з глибини дрібнозернистим матеріалом. Щось подібне є і на Марсі, але, здається, там ці смуги виглядають дещо інакше. У всякому разі, фахівцям знову є над чим поламати голову ....

У 1945 році астроном Б.П.Шарплесс прийшов до переконання, що у Фобоса в його русі навколо Марса існує вікове прискорення. А це означало, що супутник рухається все швидше за дуже-дуже пологої спіралі, поступово гальмувати і все ближче

підходячи до поверхні планети. Підрахунки Шарплесс показали, що якщо нічого не зміниться, то за які-небудь 15 мільйонів років Фобос впаде на Марс і загине.

Але ось настав космічний століття, і людству стали ближче проблеми астрономії. Про процеси гальмування штучних супутників в атмосфері Землі дізналися широкі маси. Ну, а так як атмосфера є і у Марса, правда дуже розріджена, то чи не може вона своїм тертям викликати вікове прискорення Фобоса? У 1959 році І. С. Шкловського

виконав відповідні обчислення і зробив висновок, що викликав бродіння як в умах науковців, так і в умах широкої публіки. Те вікове прискорення, яке ми спостерігаємо в умовах розрідженої верхньої атмосфери Марса, може бути пояснено тільки, якщо припустити у Фобоса дуже малу щільність, таку малу, яка не дозволила б супутнику розвалитися на шматки, якщо він порожнистий. Як і личить вченому, І. С. Шкловського не робив ніяких безапеляційних тверджень; він і сам вважав поставлений ним питання «вельми радикальним і не зовсім звичайним» припущенням.

У 1973 році ленінградський учений В.А.Шор і його колеги в Інституті теоретичної астрономії АН СРСР завершили обробку понад п'ять тисяч вичерпних по повноті даних, зібраних майже за ціле століття з дня відкриття Фобоса і Деймоса. З'ясувалося, що Фобос все-таки прискорюється. Правда, значно слабкіше, ніж вважав Шарплесс.

А раз прискорення є, ми можемо передбачити долю Фобоса: не більше ніж через 100 мільйонів років він так зблизиться з Марсом, перетне згубний межа Роша і буде розтерзаний приливними силами. Частина уламків супутника впаде на Марс, а частина, ймовірно, представиться нашим нащадкам у вигляді красивого кільця, подібно до того, яким нині славиться Сатурн.

Що стосується Деймоса, то тут ні в кого немає сумнівів: віковим прискоренням він не володіє.

Обидва супутники відчувають сильне приливної вплив з боку Марса, тому вони завжди повернені до нього однією стороною. Фобос і Деймос рухаються майже по кругових орбітах, лежачих в площині екватора планети.

А чи немає у Марса ще яких-небудь супутників, досі невідомих? Це питання поставив перед собою Дж.П.Койпер, директор Лунно-планетної обсерваторії при Університету штату Арізона. Для того щоб відповісти на це питання, він розробив спеціальну фотографічну техніку, що дозволяє фіксувати навіть дуже слабо світяться об'єкти. Всі його дослідження не привели до відкриття нового супутника Марса.

Потім пошуки невідомого супутника Марса проводив співробітник Еймсовского дослідницького центру НАСА в Каліфорнії Дж.Б.Полак. Його дослідження також не увінчалися успіхом. Так що як і раніше можна вважати, що лише Страх і Жах супроводять небесному втіленню бога війни.

Деякі дослідники вважають, що супутники Марса потрапили до нього "не по своїй волі", а були захоплені з поясу астероїдів. Як видно, бог війни не небезпечний для Землі, але суворий зі своїми наближеними.

У Росcии готується космічна місія «Фобос-Грунт» - повторна після «Фобоса-2» спроба посадки космічного апарата на поверхню марсіанського супутника, дослідження його порід і - про що раніше не можна було і мріяти - доставки на Землю здобутих зразків. Орієнтовний час проведення всієї операції - 2005-2008 рр.

Використаний матеріал:

1. Енциклопедія "Астрономія. Осягнення Всесвіту, загадки зірок і галактик,

космос і життя ".

2. Фізика планети Марс. В.І.Мороз.

3. Супутники Марса. За редакцією П.Сейделмена (Director Nautical Naval Office. US

Naval Observatory)

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка