Satélites naturales de Marte
Los conocidos satélites naturales de Marte , Fobos y Deimos , son dos pequeños cuerpos que orbitan cerca del planeta , a unos pocos miles de kilómetros de él. Debido a las fuerzas de marea de Marte, estos dos satélites están en rotación sincrónica (por lo tanto, siempre muestran la misma cara al planeta) y ven su órbita evolucionando: Fobos se acerca a la velocidad actual de 1,8 m por siglo, mientras que Deimos se aleja. más lentamente.
Descubrimiento y observaciones
Es después del descubrimiento de los cuatro grandes satélites naturales de Júpiter en 1610 por Galileo que Johannes Kepler postula que, dado que la Tierra tiene solo uno , Marte, que se encuentra entre los dos planetas, debe tener dos. Kepler, tras un error al descifrar un anagrama de Galileo relativo a los anillos de Saturno , incluso piensa que este último logró observar estos dos satélites.
Literatura
En su novela Viaje a Laputa ( 1727 ), el escritor Jonathan Swift indica la existencia de los dos satélites de Marte e incluso da su período de rotación y su distancia al planeta :
“Ellos [los laputianos] también descubrieron dos estrellas menores, o satélites, que giran alrededor de Marte; el más interno distante del planeta por exactamente tres diámetros, y el más externo por cinco; el primero hace una revolución en el espacio en diez horas, y el segundo en veintiuna horas y media. "
- Jonathan Swift, Los viajes de Gulliver , parte III , capítulo III (1726)
Los semiejes mayores reales de Fobos y Deimos , expresados en diámetros marcianos promedio, son 1,38 y 3,46 respectivamente. Los períodos de revolución reales correspondientes son 7 h 39 min y 30 h 18 min .
En 1752, Voltaire también menciona la existencia de estos satélites en Micromégas .
“Se codearon con el planeta Marte, que, como sabemos, es cinco veces más pequeño que nuestro pequeño globo; vieron dos lunas que sirven a este planeta "
- Voltaire, Micromégas , capítulo III (1752)
Investigación y descubrimiento
Varios astrónomos han intentado detectar lunas marcianas. Entre ellos podemos citar: William Herschel en 1783, Heinrich Louis d'Arrest en 1862 y 1864 y Edward Singleton Holden en 1875.
En Agosto 1877, Marte está en oposición , el astrónomo estadounidense Asaph Hall descubre Deimos y luego Phobos usando un telescopio de 66 centímetros (26 pulgadas) del Observatorio Naval de los Estados Unidos en Washington . Los resultados de sus observaciones se publican en el Astronomische Nachrichten
En Diciembre 1876, se da cuenta de que la duración de rotación de Saturno dada por las obras de referencia es falsa, entonces decide cuestionar los cálculos en base a los valores que proporcionan estas obras. Se da cuenta así de que Arrest había optado por descuidar la observación de la zona cercana al planeta mediante cálculos que le indicaban que esta zona no era estable. Deseando ser el único al que se le atribuye el descubrimiento, espera a principios de agosto que su asistente Edward Singleton Holden sea invitado por Henry Draper de Nueva York para comenzar las observaciones. Está desarrollando un escondite para ocultar el brillo de Marte en esta área cercana.
En la noche de 10 de agosto de 1877mientras está dispuesto a darse por vencido, su esposa Angelina Stickne lo anima a continuar sus exploraciones. La noche siguiente, distinguió un punto brillante pero la niebla le impidió continuar con sus observaciones. Fue solo la noche del 16 al17 de agosto que pueda reanudar su trabajo.
El segundo satélite, Phobos, fue descubierto el día 17. El anuncio público tuvo lugar el 18 de agosto. Unos días después de este anuncio, Simon Newcomb intenta reivindicar la autoría del descubrimiento en un artículo del New-York Tribune .
La 28 de agostoHolden , el asistente de Hall y Draper anuncian que han descubierto un tercer satélite y luego un cuarto. Rápidamente nos damos cuenta de que estos cuerpos no están en órbita alrededor de Marte.
Los satélites originalmente se llamaron Phobus y Deimus siguiendo una sugerencia de Henry Madan de la línea 119 de la canción XV de la Ilíada :
| “ Ὣς φάτο, καί ῥ 'ἵππους κέλετο Δεῖμόν τε Φόβον τε ζευγνύμεν, αὐτὸς δ' ἔντε 'ἐδύσετο παμφανόωντα. " |
| “ Así habló, y ordenó a Fear and Flight que engancharan sus caballos, y se cubrió con sus espléndidas armas. " |
En la mitología griega , Phobos y Deimos son los hijos del dios Ares , en griego antiguo Φόϐος / Phóbos significa "miedo" y Δεῖμος / Deĩmos "terror". Este nombre es un juego de palabras sobre la polisemia de la palabra satélite que puede designar al mismo tiempo una estrella (los satélites del planeta) o una persona, un guardaespaldas (los satélites del dios).
Por cierto, Henry Madan , quien fue profesor en el Eton College , también es el tío abuelo de Venetia Burney, quien sugirió el nombre de Plutón en 1930.
Observación
Desde entonces, se han realizado más investigaciones para descubrir satélites adicionales. En 2004, Scott S. Sheppard y David Jewitt exploraron sistemáticamente la esfera Hill de Marte, aparte de la corona más interna, que contiene Fobos y Deimos, que estaba oscurecida por la luz de Marte. No pudieron encontrar ningún cuerpo que supere una magnitud aparente de 23,5, que corresponde a un radio de 90 m para un albedo de 0,07
Exploración
Fobos y Deimos han sido fotografiados muchas veces por sondas espaciales cuyo principal objetivo era la exploración de Marte.
La sonda Mariner 7 proporcionó involuntariamente la primera imagen de Fobos en 1969. No fue hasta la sonda Mariner 9 de 1971 para obtener fotografías de buena calidad de los satélites, cuando esta observación no formaba parte del programa de la misión. De hecho, cuando el Mariner 9 se pone en órbita, la superficie marciana queda enmascarada por una tormenta de polvo. La NASA decide mientras espera observar las lunas marcianas.
En 1977, Viking 1 y Viking 2 se acercaron respectivamente a 100 km de Fobos y 30 km de Deimos, proporcionando las primeras imágenes detalladas de sus superficies.
Mars Global Surveyor en 1998 y 2003 y Mars Express en 2004 también proporcionaron datos satelitales.
Las dos lunas evolucionan cerca del plano ecuatorial de Marte, y Fobos está más cerca que Deimos y es más grande: por lo tanto, puede eclipsarlo. El fenómeno también se ha observado desde la superficie de Marte.
Las únicas dos sondas dedicadas a Phobos fueron las sondas soviéticas Phobos 1 y Phobos 2 en 1988 ; el primero se perdió en el camino entre la Tierra y Marte y el segundo arrojó 37 imágenes y datos antes de descomponerse.
La Agencia Espacial Federal Rusa lanzó una misión a Fobos en 2011 . Apodado Phobos-Grunt , se suponía que debía traer muestras del satélite, pero no pudo dejar la órbita terrestre.
EADS Astrium también está planificando una misión similar.
Origen
En cuanto a los satélites de otros planetas, dos hipótesis han chocado durante mucho tiempo para explicar el origen de Fobos y Deimos: la captura de uno (de dos) asteroides , o la formación en el lugar a partir de un disco circumplanetario contemporáneo de la formación del planeta. En el caso particular de Marte, surgió una pregunta adicional: la captura o formación independiente de los dos satélites, o la separación en dos de un solo satélite inicial. Al igual que con la Tierra, las teorías que buscan cuantificar cómo se desarrollaría cualquiera de los escenarios han llevado a la conclusión de que ambos son improbables. Y en cuanto a la Tierra , finalmente se impuso una tercera hipótesis, la colisión con un gran objeto celeste seguida de la formación de un disco de escombros y luego su reunión en uno o más satélites.
Las simulaciones numéricas favorecen un impacto frontal de Marte con un objeto celeste tres veces más pequeño, menos de 500 Ma después de la formación del planeta. Los escombros habrían formado un anillo comparable a los de Saturno y luego se habrían reunido en varios satélites: uno grande (aproximadamente 1000 veces la masa de Fobos) y una docena de pequeños. La diferencia con la Tierra (un solo satélite) se debería al período de rotación de los dos planetas: menos de 4 horas para la Tierra cuando la Luna se está formando , aproximadamente 24 horas para Marte. Las fuerzas de las mareas habrían llevado a la mayoría de sus satélites a retroceder en Marte (a diferencia de la Tierra, donde estas fuerzas tuvieron el efecto de alejar a la Luna) y solo los dos satélites más distantes, Fobos y Deimos, habrían escapado.
Listado
| Pedido | Etiqueta | apellido | Foto |
Diámetro (km) |
Masa (kilogramo) |
Semieje mayor (km) |
Período orbital ( d ) |
Período de rotación ( d ) |
Inclinación ( ° ) |
Excentricidad |
Densidad media (kg / m³) |
Gravedad superficial (m / s²) |
Temperatura superficial ( K ) |
Albedo medio | Presión atmosférica ( Pa ) |
Fecha de descubrimiento |
Descubridor |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | I | Fobos |
.jpg){kind=small}
|
27 × 21,6 × 18 | 1,07 × 10 16 | 9 377 | 0,319 (7,66 h) | 1.075 | 0.0151 | 1,85 × 10 3 | 0,005 | 233 | 0,07 | 0 | 18 de agosto de 1877 | Asaph Hall | |
| 2 | II | Deimos |
|
15 × 12 × 10,4 | 2.244 × 10 15 | 23,460 | 1,262 (30,35 h) | 1.262 (30.35 h) ( síncrono ) | 0,93 | 0,0002 | 2,2 × 10 3 | 0,0039 | 233 | 0,07 | 0 | 12 de agosto de 1877 | Asaph Hall |
Notas y referencias
- (in) BK Sharma , " Formulación teórica de la luna Fobos de Marte, tasa de pérdida altitudinal " , arXiv ,5 de octubre de 2008(consultado el 28 de agosto de 2009 ) .
- nirgal.net
- Astronomica opera omnia , ed. C. Frisch (1866), vol. VI, pág. 557
- " artículo sobre este tema en páginas matemáticas " ( Archivo • Wikiwix • Archive.is • Google • ¿Qué hacer? )
- También han descubierto dos estrellas menores, o satélites, que giran alrededor de Marte; de los cuales el más interno está distante del centro del planeta primario exactamente tres de sus diámetros, y el más externo, cinco; el primero gira en el espacio de diez horas, y el segundo en veintiún horas y media.
- (en) A. Hall , " Notas: Los satélites de Marte " , El Observatorio , vol. 1, n o 6,20 de septiembre de 1877, p. 181-185 ( leído en línea , consultado el 31 de julio de 2007 ).
- (in) A. Hall , " Observaciones de los satélites de Marte " , Astronomische Nachrichten , vol. 91, n o 216117 de octubre de 1877, p. 11-14 ( leído en línea , consultado el 31 de julio de 2007 ).
- El planeta Marte: Una historia de observación y descubrimiento , William Sheehan
- NASA - Mars Chronology: Renaissance to the Space Age
- (in) A. Hall , " Nombres de los satélites de Marte " , Astronomische Nachrichten , vol. 92, n o 2187,14 de marzo de 1878, p. 11-14 ( leído en línea , consultado el 2 de julio de 2007 ).
- Ilíada , Rapsodia XV , Homero , traducción del griego antiguo por Leconte de Lisle
- Definiciones lexicográficas y etimológicas de "satélite" de la tesorería computarizada del idioma francés , en el sitio web del Centro Nacional de Recursos Textuales y Léxicos
- Astron. J., 128, 2542-2546 (2004)
- Exploración de Marte
- britannica en línea
- " Película de Phobos y Deimos de Curiosity: super genial y científicamente útil " , en www.planetary.org
- J. Amos, "La luna marciana 'podría ser una prueba clave' " , BBC News,9 de febrero de 2007(consultado el 2 de julio de 2007 )
- " Nueva teoría sobre la formación de los satélites de Marte " , sobre Ciencias de Futura.
- "¿ El origen de las lunas marcianas aclarado? » (Consultado el 7 de julio de 2016 ) , en el sitio web del CNRS .
- (in) Pascal Rosenblatt, Sebastien Charnoz, Mr. Kevin Dunseath, Mariko Terao-Dunseath Antony Trinh, Ryuki Hyodo, Hidenori Genda y Stéven Toupin, " Año extendido de la acreción de Phobos y Deimos en Stirred by transient debris disc lunas " , Nature Geoscience ,julio 2016( DOI 10.1038 / NGEO2742 ).