Mars 'Moons: Sự thật về Phobos & Deimos

Quang cảnh mặt trăng sao Hỏa Phobos và Deimos này xuất phát từ một bộ ảnh do NASA chụp

Quang cảnh mặt trăng sao Hỏa Phobos và Deimos này xuất phát từ một bộ ảnh được chụp bởi tàu thám hiểm sao Hỏa Curiosity của NASA vào ngày 1 tháng 8 năm 2013, khi Phobos (cái lớn hơn) đi qua trước mặt Deimos từ góc nhìn của Curiosity. (Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / Malin Space Science Systems / Texas A&M Univ.)



Trong số bốn hành tinh đá, hành tinh trên cạn, chỉ có sao Hỏa là có nhiều hơn một mặt trăng. Hai thiên thể nhỏ quay quanh hành tinh đỏ đều nhỏ hơn mặt trăng của Trái đất, và đặt ra một số câu hỏi về sự hình thành của hệ mặt trời sơ khai.

Cuộc khủng hoảng bản sắc

Phobos và Deimos có nhiều điểm giống với tiểu hành tinh hơn là mặt trăng của Trái đất. Cả hai đều rất nhỏ - lớn hơn, Phobos, chỉ có chiều ngang 14 dặm (22 km), trong khi nhỏ hơn, Deimos, chỉ 8 dặm (13 km), khiến chúng trở thành một trong những mặt trăng nhỏ nhất trong hệ mặt trời.





Cả hai cũng được tạo thành từ vật liệu giống như chondrit cacbon loại I hoặc II, chất tạo nên các tiểu hành tinh. Với hình dạng thuôn dài, chúng thậm chí trông giống tiểu hành tinh hơn là mặt trăng.

Ngay cả từ sao Hỏa, các mặt trăng trông không giống như mặt trăng. Mặt trăng ở xa hơn, Deimos, xuất hiện giống như một ngôi sao trên bầu trời đêm. Khi nó đầy đủ và tỏa sáng ở mức sáng nhất, nó giống với sao Kim được thấy trên Trái đất. Phobos có quỹ đạo gần nhất với quỹ đạo chính của nó so với bất kỳ mặt trăng nào trong hệ mặt trời, nhưng vẫn chỉ xuất hiện rộng một phần ba so với Trái đất trăng tròn .



Phobos chỉ quay quanh quỹ đạo 3.700 dặm (6.000 km) từ mặt đất sao Hỏa. Bề mặt của nó bị hoen ố bởi các mảnh vụn có thể đến từ các tác động lên sao Hỏa. Nó di chuyển quanh hành tinh ba lần một ngày, lướt qua bầu trời sao Hỏa khoảng bốn giờ một lần. Mặt trăng bay nhanh dường như đi từ tây sang đông.

Deimos quay quanh quỹ đạo xa hơn nhiều, có xu hướng ở cách bề mặt hành tinh đỏ 12.470 dặm (20.069 km). Mặt trăng mất khoảng 30 giờ, hơn một ngày trên sao Hỏa, để đi quanh vật chủ của nó.



Nguồn gốc mặt trăng

Bởi vì hình dạng kỳ lạ và thành phần kỳ lạ của chúng, các nhà khoa học đã nghĩ trong một thời gian dài rằng cả hai mặt trăng đều là tiểu hành tinh được sinh ra. Lực hấp dẫn của Sao Mộc có thể đã đẩy họ vào quỹ đạo xung quanh Sao Hỏa, cho phép hành tinh đỏ bắt giữ họ.

Nhưng quỹ đạo của các mặt trăng khiến việc sinh ra như vậy khó có thể xảy ra. Cả hai mặt trăng đều có đường đi ổn định, gần như hình tròn xung quanh hành tinh đỏ. Cơ thể bị bắt có xu hướng di chuyển thất thường hơn. Một bầu khí quyển có thể đã làm chậm cặp đôi và đưa chúng vào quỹ đạo ngày nay, nhưng không khí trên hành tinh Sao Hỏa mỏng và không đủ cho một nhiệm vụ như vậy.

Có thể là các mặt trăng được hình thành giống như hành tinh, từ các mảnh vụn còn sót lại từ quá trình tạo ra sao Hỏa. Lực hấp dẫn có thể đã hút những tảng đá còn lại thành hai vật thể có hình dạng kỳ lạ.

Hoặc, các mặt trăng có thể sinh ra từ một ca sinh nở bạo lực, giống như Mặt trăng của trái đất . Một vụ va chạm, thường xảy ra trong thời kỳ đầu của hệ mặt trời, có thể đã thổi tung các phần hành tinh đỏ vào không gian, và lực hấp dẫn có thể đã kéo chúng lại với nhau thành mặt trăng. Tương tự, một mặt trăng sơ khai của sao Hỏa có thể đã bị một vật thể lớn tác động, khiến Phobos và Deimos là những mảnh duy nhất còn sót lại.

ĐẾN đề xuất gần đây kết hợp hai khả năng cuối cùng. Theo các nhà nghiên cứu, một vụ va chạm từng làm phân tán các mảnh vỡ thành một vòng xung quanh sao Hỏa và bồi tụ thành các mặt trăng trẻ. Các nhà khoa học dự đoán khi Phobos đến gần hành tinh đỏ, nó sẽ bị xé thành một chiếc nhẫn.

Thomas Zurbuchen, phó quản trị viên của Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA (SMD), cho biết: 'Giải câu đố về cách các mặt trăng của sao Hỏa' hình thành sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách các hành tinh hình thành xung quanh Mặt trời của chúng ta và xoay quanh các ngôi sao khác. tuyên bố .

Khám phá và cái chết

Trong nhiều năm, các nhà khoa học cho rằng sao Hỏa không có mặt trăng. Johannes Kepler đề xuất khả năng có hai mặt trăng xung quanh hành tinh đỏ, nhưng chỉ từ quan điểm số; Trái đất có một mặt trăng và sao Mộc, vào thời điểm đó, được biết là có bốn, vì vậy hành tinh ở giữa có thể sẽ có hai.

Cho đến khi nhà thiên văn học người Mỹ Asaph Hall nghiên cứu kỹ lưỡng về hành tinh này vào năm 1877, người ta mới tìm thấy những thiên thể nhỏ bé, có quỹ đạo gần giống nhau. Hall phát hiện ra Deimos vào ngày 12 tháng 8 và Phobos vào ngày 18 tháng 8. Hai thiên thể nhỏ bé đã bị che khuất trong ánh sáng chói từ hành tinh.

Hall đặt tên hai vệ tinh cho các con trai của thần chiến tranh Hy Lạp, Ares (Mars đối với người La Mã). Hai cậu bé sinh đôi, Phobos (Fear) và Deimos (Dread or Panic), đã tham dự trận chiến của cha mình.

Nhưng những người con trai sẽ không có mặt quanh sao Hỏa mãi mãi. Phobos đang dần xoáy vào trong với tốc độ 6 feet (1,8 mét) mỗi thế kỷ. Trong vòng 50 triệu năm, mặt trăng sẽ va chạm với sao Hỏa hoặc trở thành một vòng đá vụn xung quanh nó; vết rạn trên bề mặt của nó có thể là dấu hiệu ban đầu rằng mặt trăng đang vỡ ra , một nghiên cứu năm 2015 cho biết, mặc dù những người khác đã công nhận những điểm này thay vào đó là rãnh từ sao Hỏa ejecta .

Terry Hurford, trợ lý nghiên cứu tại Trung tâm bay vũ trụ Goddard của NASA ở Maryland, người dẫn đầu một nghiên cứu về vết rạn da, cho biết: “Chúng tôi nghĩ rằng Phobos đã bắt đầu thất bại và dấu hiệu đầu tiên của sự thất bại này là việc tạo ra những đường rãnh này. trong một tuyên bố .

Mặt khác, Deimos đang dần trôi khỏi hành tinh.

Thăm dò

Trong khi không có sứ mệnh nào khám phá Phobos và Deimos làm mục tiêu chính của nó, một số tàu vũ trụ đã chụp được ảnh trong suốt quá trình bay lượn. Đầu tiên là tàu vũ trụ Mariner 9 của NASA, quay quanh hành tinh Sao Hỏa bắt đầu từ năm 1971. Nó chụp ảnh Deimos và Phobos từ xa và cho thấy đây là những mặt trăng nhỏ trông giống như củ khoai tây.

Một số tàu vũ trụ quay quanh quỹ đạo khác đã thực hiện các quan sát tầm xa, bao gồm tàu ​​quỹ đạo Viking của NASA (những năm 1970 và 1980), sứ mệnh Phobos 2 của Liên Xô (những năm 1980), Tàu khảo sát toàn cầu sao Hỏa của NASA (những năm 1990 và 2000), sứ mệnh Mars Express của Châu Âu (những năm 2000), và MAVEN của NASA (Sứ mệnh Tiến hóa Biến động và Khí quyển Sao Hỏa). Nga đã cố gắng gửi một sứ mệnh đến Phobos có tên là Phobos-Grunt, vào năm 2011, nhưng con tàu vũ trụ đã bị mắc kẹt trong quỹ đạo Trái đất và rơi trở lại Trái đất vào năm 2012.

Trong khi những người lái xe từ bề mặt sao Hỏa không thể đến gần mặt trăng, họ có thể chụp ảnh từ bề mặt của những gì đang diễn ra; Tinh thần, Cơ hội và Sự tò mò của NASA đều đã có hình ảnh. Đặc biệt, Curiosity rover đã chụp được một số hình ảnh và video tuyệt vời về Phobos và Deimos, bao gồm cả cảnh quay Phobos che khuất mặt trời. Để xem những hình ảnh này, hãy xem những câu chuyện sau:

Có một số nhiệm vụ được đề xuất đối với các mặt trăng, đặc biệt là đối với Phobos. Chương trình Các khái niệm nâng cao đổi mới của NASA - vốn tài trợ cho những ý tưởng xa vời có thể mất nhiều thập kỷ để bay - có một đề xuất khám phá bề mặt của Phobos bằng những chiếc máy bay giống con nhím.

Vào năm 2024, Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) có kế hoạch khởi động Mars Moons eXploration (MMX) nhiệm vụ đến thăm cả Phobos và Deimos. MMX sẽ đáp xuống bề mặt của Phobos và thu thập các mẫu vật để đưa về Trái đất vào năm 2029.

David Lawrence, thuộc Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng, cho biết: 'Tìm hiểu cách Phobos và Deimos hình thành đã là mục tiêu của cộng đồng khoa học hành tinh trong nhiều năm. nói trong một tuyên bố . Lawrence dẫn đầu nhóm phát triển một trong những công cụ cho MMX.

Theo dõi Nola Taylor Redd tại @NolaTRedd , Facebook , hoặc Google+ . Theo dõi chúng tôi tại @Spacedotcom , Facebook hoặc Google+ .

Báo cáo bổ sung của người đóng góp Elizabeth Howell.