Satèl·lits de Mart: diferència entre les revisions

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Contingut suprimit Contingut afegit
Història
#MartCCCB
Línia 1: Línia 1:
{{Falten referències|data=juliol de 2017}}
{{imatge múltiple|alineació= right
{{imatge múltiple|alineació= right
|imatge1= Phobos colour 2008.jpg
|imatge1= Phobos colour 2008.jpg
Línia 48: Línia 47:
== Característiques ==
== Característiques ==
<center>
<center>
Si es veu des de la superfície de Mart prop del seu equador, Phobos complet sembla aproximadament un terç de la mida de la lluna plena a la Terra. Té un diàmetre angular d'entre 8' (ascendent) i 12' (a sobre). A causa de la seva òrbita estreta, es veuria més petit quan l’observador es troba més allunyat de l’equador marcià i es troba per sota de l’horitzó i, per tant, invisible quan es veu des dels casquets polars de Mart. Deimos sembla més aviat una estrella o un planeta brillant per a un observador a Mart, només una mica més gran del que sembla Venus des de la Terra; té un diàmetre angular d'uns 2 '. Per contra, el diàmetre angular del Sol vist des de Mart és d’uns 21 '. Per tant, no hi ha eclipsis solars totals a Mart, ja que les llunes són massa petites per cobrir completament el Sol. D'altra banda, els eclipsis lunars totals de Fobos ocorren gairebé totes les nits. [25]

Els moviments de Fobos i Deimos semblarien molt diferents dels de la Lluna de la Terra. Speedy Phobos puja a l’oest, s’estableix a l’est i torna a pujar en només onze hores, mentre que Deimos, en estar només fora de l’òrbita síncrona, puja com s’esperava a l’est però molt lentament. Tot i la seva òrbita de 30 hores, triga 2,7 dies a situar-se a l’oest, ja que lentament es queda darrere de la rotació de Mart.

Ambdues llunes estan tancades, presentant sempre la mateixa cara cap a Mart. Com que Phobos gira al voltant de Mart més ràpidament que gira el propi planeta, les forces de marea disminueixen lentament però constantment el seu radi orbital. En algun moment del futur, quan s’acosti a Mart prou a prop (vegeu el límit de Roche), Phobos es trencarà per aquestes forces de marea i formarà un anell al voltant de Mart o xocarà amb Mart. [26] [27] Diverses cadenes de cràters a la superfície marciana, inclinades més lluny de l'equador com més grans són, suggereixen que hi pot haver altres petites llunes que van patir el destí esperat de Fobos, i que l'escorça marciana en el seu conjunt es va desplaçar entre aquests esdeveniments. [ 28] Deimos, en canvi, es troba prou lluny perquè la seva òrbita s'estigui incrementant lentament [29], com en el cas de la Lluna de la Terra.
{| class="wikitable" style="text-align:center;" cellspacing="0" cellpadding="2" border="1" align="center"
{| class="wikitable" style="text-align:center;" cellspacing="0" cellpadding="2" border="1" align="center"
|+
|+

Revisió del 14:03, 18 abr 2021

Imatge en color de Fobos (MRO, 23 de març de 2008)
Imatge en color de Deimos (MRO, 21 de febrer de 2009)

Els dos satèl·lits de Mart són: Fobos i Deimos.[1] El primer mesura 27 x 21 x 19 km i el segon tan sols 15 x 12 x 11 km. Deimos gravita a 20.000 km d'altitud i Fobos a 6.100 km. Tot i la seva proximitat un de l'altre, aquests astres només són visibles en el cel marcià com uns punts lluminosos molt brillants. La brillantor de Deimos pot ser comparable a la de Venus vist des de la Terra; la de Fobos és diverses vegades més intensa.

En la mitologia, Fobos i Deimos, (en grec antic Φόβος i Δειμος, Pànic i Dolor) son fills d'Ares/Mart i d'Afrodita/Venus, de vegades condueixen el seu carro cap a la batalla.

Fobos presenta un període de translació al voltant de Mart de 7 h 39 min 14 s. En ser aquesta revolució molt més ràpida que la rotació del planeta sobre si mateix, per a un observador sobre la superfície del planeta, el satèl·lit descriu un moviment retrògrad: surt per l'oest i es pon per l'est.

Deimos inverteix 30 h 17 min 55 s a recórrer la seva òrbita. La seva revolució és, doncs, un poc més duradora que la rotació del planeta, la qual cosa fa que el satèl·lit es mogui lentament en el cel marcià: tarda 64 hores entre la seva sortida (aquest cop per l'est) i la seva posta (per l'oest). El més curiós és que, durant el temps en què roman visible, desenvolupa dues vegades el cicle complet de les seves fases.

El telescopi utilitzat per descobrir les llunes de Mart.

Una altra particularitat dels satèl·lits de Mart és que, en orbitar sobre el pla equatorial del planeta i tan a prop de la seva superfície, no són mai visibles des de les regions polars: Deimos no pot ser vist des de més amunt del paral·lel 82º i Fobos des de latituds superiors a 69º. A més, totes dues llunes passen una gran part del seu recorregut orbital en el con de l'ombra projectada per Mart i, per tant, sense ser il·luminats pel Sol.

S'ha observat que Fobos pateix una acceleració secular que l'acosta lentament a la superfície del planeta (tan lentament que poden transcórrer cent milions d'anys abans que es produeixi la seva caiguda). Aquesta acceleració no ha pogut ser explicada fins ara. També existeixen encara incògnites sobre els orígens d'aquests satèl·lits. Les dues teories més esteses són que es podria tractar de dos asteroides capturats o que podrien ser dos cossos formats a l'entorn del planeta i alhora que aquest, però n'existeixen arguments en contra de totes dues. A més, Fobos presenta uns estrats que suggereixen que aquest satèl·lit hauria estat un fragment separat d'un altre astre major.

Història

Les especulacions sobre l'existència de les llunes de Mart van començar quan es van descobrir les llunes de Júpiter. Quan Galileu Galilei, va redactar un informe ocult sobre l’observació de dues protuberàncies als costats de Saturn (després es va descobrir que eren els seus anells), va utilitzar l’anagrama smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras per a l’Altissimum planetam tergeminum observavi ("He observat que el planeta més llunyà tenia una triple forma"). Johannes Kepler l’havia malinterpretat com a Salve umbistineum geminatum Martia proles ("Hola, bessons furiosos, fills de Mart)".[2]

Potser inspirada en Kepler (i citant la tercera llei de Kepler sobre el moviment planetari), la sàtira de Jonathan Swift Els viatges de Gulliver (1726) fa referència a dues llunes en el capítol 3 de la part 3 (el "viatge a Laputa"), en què es descriu que els astrònoms de Laputa van descobrir dos satèl·lits de Mart orbitant a distàncies d'entre 3 i 5 diàmetres marcians amb períodes de 10 i 21,5 hores. Phobos i Deimos (tots dos trobats el 1877, més d’un segle després de la novel·la de Swift) tenen distàncies orbitals reals d’1,4 i 3,5 diàmetres marcians i els seus respectius períodes orbitals són de 7,66 i 30,35 hores.[3][4] Al segle XX, V. G. Perminov, un dissenyador de naus espacials, les soviètiques Mars i Venus, va especular que Swift va trobar i desxifrar registres que els marcians van deixar a la Terra.[5] Tanmateix, l'opinió de la majoria dels astrònoms és que Swift simplement utilitzava un argument comú de l'època, que com que els planetes interns Venus i Mercuri no tenien satèl·lits, la Terra en tenia un i Júpiter en tenia quatre (coneguts en aquell moment), que Mart per analogia n'ha de tenir dos. A més, com que encara no havien estat descoberts, es raonava que havien de ser petits i propers a Mart. Això portaria Swift a fer una estimació aproximadament precisa de les seves distàncies orbitals i períodes de revolució. A més, Swift podria haver estat ajudat en els seus càlculs pel seu amic, el matemàtic John Arbuthnot.[6]

El conte "Micromégas" de Voltaire de 1752, sobre un visitant estranger a la Terra, també fa referència a dues llunes de Mart. Voltaire va ser presumiblement influït per Swift.[7] En reconeixement a aquestes "prediccions", dos cràters de Deimos reben el nom de Swift i Voltaire,[8][9] mentre que a Phobos hi ha un regio, Laputa Regio, i un planitia, Lagado Planitia, llocs on els viatges de Gulliver (la fictícia Laputa, una illa voladora i Lagado, capital imaginària de la nació fictícia Balnibarbi).[10] Molts dels cràters de Phobos també reben el nom de personatges de Els viatges de Gulliver.[11]

Descobriment

Asaph Hall va descobrir Deimos el 12 d'agost de 1877 a les 07:48 UTC i Phobos el 18 d'agost de 1877 a l'Observatori Naval dels Estats Units a Washington DC, cap a les 09:14 GMT.[12][13][14] En aquell moment, buscava expressament llunes marcianes. Hall havia vist anteriorment el que semblava una lluna marciana el 10 d'agost, però a causa del mal temps, no va poder identificar-les definitivament fins més tard.

Hall va registrar el seu descobriment de Phobos al seu quadern de la manera següent:[15]

"Vaig repetir l'examen a la primera part de la nit de l'11 [agost de 1877], i de nou no vaig trobar res, però intentant-ho de nou unes hores més tard vaig trobar un objecte feble al costat seu i una mica al nord del planeta. Amb prou feines havia tingut temps de garantir una observació de la seva posició quan la boira del riu va aturar els treballs, a dos quarts de dotze de la nit del dia 11. Hi va haver temps ennuvolat durant diversos dies."

"El 15 d'agost el temps semblava més prometedor, vaig dormir a l'Observatori. El cel es va esclarir amb una tempesta a les 11 en punt i vaig reprendre la cerca. L'atmosfera, però, estava en molt mal estat i Mart estava tant ardent i inestable que no es veia res, que ara sabem que estava en aquella època tan a prop del planeta com per ser invisible."

"El 16 d'agost es va tornar a trobar l'objecte al costat del planeta i les observacions d'aquella nit van mostrar que es movia amb el planeta i, si hi havia un satèl·lit, era a prop d'un dels seus allargaments. Fins aquest moment no havia dit res a ningú de l’Observatori de la meva recerca d’un satèl·lit de Mart, però en sortir de l’observatori després d’aquestes observacions del dia 16, cap a les tres de la matinada, li vaig dir al meu ajudant, George Anderson, a qui havia mostrat l'objecte, pensava que havia descobert un satèl·lit de Mart. Li vaig dir també que callés, ja que no desitjaria que es digués res fins que l’assumpte no estigués fora de dubte. No va dir res, però la cosa era massa bona per mantenir-la i ho vaig deixar anar el 17 d’agost, entre la una i les dues en punt, mentre reduïa les meves observacions, el professor Newcomb va entrar a la meva habitació per dinar i li vaig ensenyar les meves mesures del feble objecte a prop de Mart que demostraven que es movia amb el planeta."

"El 17 d'agost mentre esperava i observava la lluna exterior, vaig descobrir-ne una a l'interior. Les observacions dels dies 17 i 18 van posar fora de dubte el caràcter d'aquests objectes i el descobriment va ser anunciat públicament per l'almirall Rodgers."

El telescopi utilitzat per al descobriment va ser el refractor de 26 polzades (66 cm) (telescopi amb una lent) situat aleshores a Foggy Bottom.[16] El 1893 es va tornar a muntar l'objectiu i es va col·locar en una nova cúpula, on es manté fins avui.[17]

Els noms, originalment escrits com Fobus i Deimus, respectivament, van ser suggerits per Henry Madan (1838-1901), mestre de ciències d'Eton, del llibre XV de la Ilíada.[18]

Noves recerques

Anys més tard, s’han realitzat cerques de satèl·lits addicionals. El 2003, Scott S. Sheppard i David C. Jewitt van examinar gairebé tota l'esfera Hill de Mart per trobar satèl·lits irregulars. Tot i que la llum dispersada de Mart els va impedir buscar els pocs minuts d'arc interns on resideixen els satèl·lits Phobos i Deimos. No es va trobar cap satèl·lit nou amb una magnitud vermella limitant aparent de 23,5, que correspon a radis d’uns 0,09 km amb un albedo de 0,07.[19]

Característiques

Si es veu des de la superfície de Mart prop del seu equador, Phobos complet sembla aproximadament un terç de la mida de la lluna plena a la Terra. Té un diàmetre angular d'entre 8' (ascendent) i 12' (a sobre). A causa de la seva òrbita estreta, es veuria més petit quan l’observador es troba més allunyat de l’equador marcià i es troba per sota de l’horitzó i, per tant, invisible quan es veu des dels casquets polars de Mart. Deimos sembla més aviat una estrella o un planeta brillant per a un observador a Mart, només una mica més gran del que sembla Venus des de la Terra; té un diàmetre angular d'uns 2 '. Per contra, el diàmetre angular del Sol vist des de Mart és d’uns 21 '. Per tant, no hi ha eclipsis solars totals a Mart, ja que les llunes són massa petites per cobrir completament el Sol. D'altra banda, els eclipsis lunars totals de Fobos ocorren gairebé totes les nits. [25]

Els moviments de Fobos i Deimos semblarien molt diferents dels de la Lluna de la Terra. Speedy Phobos puja a l’oest, s’estableix a l’est i torna a pujar en només onze hores, mentre que Deimos, en estar només fora de l’òrbita síncrona, puja com s’esperava a l’est però molt lentament. Tot i la seva òrbita de 30 hores, triga 2,7 dies a situar-se a l’oest, ja que lentament es queda darrere de la rotació de Mart.

Ambdues llunes estan tancades, presentant sempre la mateixa cara cap a Mart. Com que Phobos gira al voltant de Mart més ràpidament que gira el propi planeta, les forces de marea disminueixen lentament però constantment el seu radi orbital. En algun moment del futur, quan s’acosti a Mart prou a prop (vegeu el límit de Roche), Phobos es trencarà per aquestes forces de marea i formarà un anell al voltant de Mart o xocarà amb Mart. [26] [27] Diverses cadenes de cràters a la superfície marciana, inclinades més lluny de l'equador com més grans són, suggereixen que hi pot haver altres petites llunes que van patir el destí esperat de Fobos, i que l'escorça marciana en el seu conjunt es va desplaçar entre aquests esdeveniments. [ 28] Deimos, en canvi, es troba prou lluny perquè la seva òrbita s'estigui incrementant lentament [29], com en el cas de la Lluna de la Terra.

Satèl·lits de Mart
Nom Diàmetre
(km)
Massa
(kg)
Radi orbital
(km)
Període orbital
(hores)
Descobridor (any)
Mars I Fobos /ˈfoʊbəs/
Fobos
Fobos
22,2 1,08·1016 9,377 km 7h 39min 14s Asaph Hall (1877)
Mars II Deimos /ˈdaɪməs/
Deimos
Deimos
12,6 2·1015 23,460 km 30h 17min 55s Asaph Hall (1877)

Les mides relatives i la distància entre Mart, Fobos i Deimos, a escala.

(Carregueu la imatge a mida completa per veure les llunes de Mart.)

Referències

  1. Andrews, Robin George. «Why the ‘Super Weird' Moons of Mars Fascinate Scientists. What’s the big deal about little Phobos and tinier Deimos?» (en anglès). The New York Times, 25-07-2020. [Consulta: 6 novembre 2020].
  2. «Galileo, Kepler, & Two Anagrams: Two Wrong Solutions Turn Into Two Correct Solutions». [Consulta: 18 abril 2021].
  3. «Galileo's Anagrams and the Moons of Mars». [Consulta: 18 abril 2021].
  4. «ESA Science & Technology - Martian moons: Phobos». [Consulta: 18 abril 2021].
  5. Perminov, V. G.. The difficult road to Mars : a brief history of Mars exploration in the Soviet Union. Washington, D.C. : National Aeronautics and Space Administration Headquarters, 1999. ISBN 978-0-16-058859-4. 
  6. Lamont, Roscoe «The moons of Mars» (en anglès). Popular Astronomy, 33, 1925, pàg. 496. ISSN: 0197-7482.
  7. Sheehan, William. The planet Mars. University of Arizona Press, 1997. ISBN 978-0-8165-1641-4. 
  8. «Planetary Names: Crater, craters: Swift on Deimos». [Consulta: 18 abril 2021].
  9. «Planetary Names: Crater, craters: Voltaire on Deimos». [Consulta: 18 abril 2021].
  10. «Planetary Names: Phobos». [Consulta: 18 abril 2021].
  11. «Planetary Names: Search Results». [Consulta: 18 abril 2021].
  12. «Notes» (en anglès). The Observatory, 1, 1877-09-XX, pàg. 181–185. ISSN: 0029-7704.
  13. Hall, Asaph «Observations of the Satellites of Mars» (en anglès). Astronomische Nachrichten, 91, 1, 1877-10-XX, pàg. 11. DOI: 10.1002/asna.18780910103. ISSN: 0004-6337.
  14. Morley, T. A. «A catalogue of ground-based astrometric observations of the Martian satellites, 1877-1982» (en anglès). Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 77, 2, 1989-02-XX, pàg. 209–226. ISSN: 0365-0138.
  15. Hall, A. «Discovery of satellites of Mars» (en anglès). Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 38, 1878-02-XX, pàg. 205–209. DOI: 10.1093/mnras/38.4.205. ISSN: 0035-8711.
  16. «Amazing Space» (en anglès). [Consulta: 18 abril 2021].
  17. «The 26-inch "Great Equatorial" Refractor — Naval Oceanography Portal». [Consulta: 18 abril 2021].
  18. Knorre, V. «Entdeckung zweier Planeten» (en anglès). Astronomische Nachrichten, 92, 3, 1878, pàg. 47–48. DOI: 10.1002/asna.18780920305. ISSN: 1521-3994.
  19. Sheppard, Scott S.; Jewitt, David; Kleyna, Jan «A Survey for Outer Satellites of Mars: Limits to Completeness» (en anglès). The Astronomical Journal, 128, 5, 2004-11-XX, pàg. 2542–2546. DOI: 10.1086/424541. ISSN: 0004-6256.
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Satèl·lits de Mart