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Aggiornato il 11/12/2019
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Aggiornato il 11/12/2019
Fobos e Deimos
Introduzione:
Il pianeta Marte possiede due satelliti naturali di piccolissime dimensioni: Fobos e Deimos.
Il pianeta Marte possiede due satelliti naturali di piccolissime dimensioni: Fobos e Deimos.
Si tratta dell'unico pianeta roccioso del sistema solare interno a possedere un sistema di satelliti.
Scoperta:
Scoperti nell'agosto del 1877 da Asaph Hall, percorrono orbite prograde quasi circolari, assai prossime al piano equatoriale di Marte.
I loro nomi, Paura e Terrore, richiamano la mitologia greca secondo la quale Fobos e Deimos accompagnavano il padre Ares, Marte per i Romani, in battaglia.
I loro nomi, Paura e Terrore, richiamano la mitologia greca secondo la quale Fobos e Deimos accompagnavano il padre Ares, Marte per i Romani, in battaglia.
Visibilità:
Non sono visibili dalla Terra, se non con un buon telescopio.
I due satelliti si trovano ad orbitare così vicino al pianeta rosso, da non essere visibili dalle zone polari, cioè restano sempre sotto la linea dell'orizzonte.
( Immagini in scala per comparazione ).
I due satelliti si trovano ad orbitare così vicino al pianeta rosso, da non essere visibili dalle zone polari, cioè restano sempre sotto la linea dell'orizzonte.
Hanno una forma irregolare, non risolvibile dalla Terra.
Sono stati fotografati e studiati prevalentemente dalle sonde spaziali il cui obiettivo primario era lo studio di Marte.
Origine e composizione:
Origine e composizione:
La loro origine è una questione ancora aperta.
Alcuni li ritengono asteroidi catturati, altri ipotizzano che si siano formati per accrezione nel processo che ha condotto anche alla formazione del pianeta Marte.
Alla fine degli anni duemila sono state condotte nuove osservazioni con lo spettrometro Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter. Entrambe le lune presentano terreni caratterizzati da una colorazione rossastra che non mostrano la tipica linea di assorbimento dell'acqua in corrispondenza dei 3 μm; sembra inoltre che possa essere esclusa la presenza in superficie di materiali femici, infine, nella porzione del rosso dello spettro, altrimenti piuttosto piatta, si rileva una riga di assorbimento in prossimità degli 0,65 μm che potrebbe essere associata alla presenza di fillosilicati ferrosi. Ciò confermerebbe le similitudini con gli asteroidi di tipo D e con nuclei cometari estinti.
Altri studi, tuttavia, propongono una spiegazione alternativa, compatibile con l'ipotesi che i due asteroidi si siano formati per accrezione attorno al pianeta. La colorazione rossastra di Deimos e Fobos sarebbe infatti conseguenza dello space weathering e la loro composizione potrebbe trovare delle analogie con quella delle condriti CM. Ciò, inoltre, sarebbe anche compatibile con l'ipotesi che le due lune si siano formate da materiale espulso nello spazio da impatti giganti verificatisi sul pianeta sottostante.
( Nell'animazione una delle ipotesi per spiegare la cattura dei due satelliti di Marte ).
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Alla fine degli anni duemila sono state condotte nuove osservazioni con lo spettrometro Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter. Entrambe le lune presentano terreni caratterizzati da una colorazione rossastra che non mostrano la tipica linea di assorbimento dell'acqua in corrispondenza dei 3 μm; sembra inoltre che possa essere esclusa la presenza in superficie di materiali femici, infine, nella porzione del rosso dello spettro, altrimenti piuttosto piatta, si rileva una riga di assorbimento in prossimità degli 0,65 μm che potrebbe essere associata alla presenza di fillosilicati ferrosi. Ciò confermerebbe le similitudini con gli asteroidi di tipo D e con nuclei cometari estinti.
Altri studi, tuttavia, propongono una spiegazione alternativa, compatibile con l'ipotesi che i due asteroidi si siano formati per accrezione attorno al pianeta. La colorazione rossastra di Deimos e Fobos sarebbe infatti conseguenza dello space weathering e la loro composizione potrebbe trovare delle analogie con quella delle condriti CM. Ciò, inoltre, sarebbe anche compatibile con l'ipotesi che le due lune si siano formate da materiale espulso nello spazio da impatti giganti verificatisi sul pianeta sottostante.
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Fobos
E' il primo, il maggiore tra i due, può essere descritto approssimativamente da un ellissoide triassiale di dimensioni 26,8 × 22,4 × 18,4 km, cui corrisponde un diametro medio di 22,2 km.
Analizzando le perturbazioni prodotte dalle due lune nel moto di alcune sonde spaziali che si sono avvicinate loro, è stata stimata una massa di 1,0659 × 1016 kg.
Da tali informazioni è possibile desumere un valore per la densità media dei due oggetti, stimata in 1,872 × 10³ kg/m³ per Fobos, e da questo valore si deduce una certa porosità interna.
Parametri orbitali:
Fobos, il più interno, completa la sua orbita in poco più di un terzo del periodo di rotazione del pianeta - caso unico del sistema solare.
Di conseguenza è soggetto a significative azioni mareali da parte di Marte che determinano una costante riduzione dell'orbita e che ne causeranno infine la disgregazione.
L'orbita di Fobos ha un semiasse maggiore di 9.375 km con un'eccentricità orbitale di 0,015 e la sua inclinazione è di 1,076° rispetto al piano equatoriale di Marte.
Percorre la sua orbita velocissimo in 7h 39' , più di tre volte inferiore al giorno marziano.
Composizione:
Per quanto il dato della densità escluda che Fobos possa essere metallico o composto da silicati coesi, esso risulterebbe compatibile con varie combinazioni di materiali porosi e sostanze volatili e, di conseguenza, non permette di discriminare tra di esse. La luna, inoltre, è ricoperta da uno spesso strato di regolite, che contribuisce a mascherarne la composizione.
( Immagine ad alta risoluzione e in falsi colori del cratere Stickney catturata da HiRISE della sonda MRO. Nell'immagine sono evidenti le due tipologie di regolite presenti su Fobos, quella "rossa" e quella "blu" ).
La regolite sembra differenziarsi spettroscopicamente in due tipi: quella "rossa", apparentemente identica a quella presente anche su Deimos, e quella "blu", in prossimità del cratere Stickney. La relazione tra i due materiali non è nota, cioè non è chiaro se si tratta di due stadi temporali dello stesso materiale o di due materiali diversi.
Superficie:
Fobos è un corpo molto scuro, con albedo geometrica pari solamente a 0,071. La superficie, estesa quanto la metà del Lussemburgo, appare pesantemente craterizzata. La sua caratteristica più prominente è certamente il grande cratere Stickney, di circa 8 km di diametro, battezzato con il cognome da nubile della moglie di Asaph Hall (Angeline Stickney). Ben 70 crateri hanno dimensioni superiore ad 1 km e 26 maggiori di 2 km. La maggior parte dei crateri ha la forma di un paraboloide di rivoluzione o di una calotta sferica. Sono state osservate anche alcune raggiere associate a piccoli crateri, che potrebbero indicare la presenza di ghiaccio d'acqua subito sotto la superficie. Analizzando il numero dei crateri, è stata stimata un'età compresa tra 4,3 e 3,5 miliardi di anni per la superficie di Fobos, tuttavia il dato potrebbe essere falsato dal fatto che l'evento che ha creato il cratere Stickney potrebbe aver prodotto una nube di detriti che sarebbe ricaduta successivamente su Fobos, generando ulteriori crateri.
Sono riconoscibili anche massi di grandi dimensioni, anche di un centinaio di metri di diametro. Tra questi, c'è un piccolo monolito di poco meno di un centinaio di metri, situato a 15° Nord e 14° Ovest, pochi chilometri ad est del cratere Stickney, che presenta un'albedo considerevolmente alta rispetto al resto del satellite e che in una fotografia del Mars Global Surveyor si erge dalla superficie e proietta un'ombra lunga.
( In foto il monolite ).
Tra le caratteristiche più peculiari presenti sulla superficie di Fobos ci sono le striature (indicate come grooves in inglese): alcune famiglie di solchi paralleli, ciascuno formato da una serie di crateri allineati. Ciascuna famiglia non si estende per più di un emisfero, è possibile individuare una regione di Fobos (la Laputa Regio) che ne è praticamente sprovvista e, ai suoi antipodi, una nelle quali esse si concentrano e sovrappongono. Le varie famiglie non sono parallele tra loro, ma sono tangenti, salvo errori di qualche grado, al piano orbitale di Fobos. Infine, in ciascuna striatura è possibile riconoscere una porzione centrale, più larga e nella quale i crateri che la compongono sono più fitti, e regioni periferiche, più sottili e nelle quali i crateri sono più radi.
( Ipotesi sulla formazione dei solchi ).
Analisi termica:
Un risultato importante per la più longeva missione della Nasa attorno a Marte, cioè 2001 Mars Odyssey, è che per la prima volta la sonda ha esaminato il satellite Fobos durante la fase di ''luna piena''. Ogni colore in questa nuova immagine rappresenta un intervallo di temperatura rilevato dalla telecamera a infrarossi Thermal Emission Imaging System (Themis), che ha esaminato il satellite di Marte dal settembre del 2017 al mese scorso. L’aspetto è quello di una caramella color arcobaleno, e le osservazioni potrebbero aiutare gli scienziati a capire quali siano i materiali che costituiscono la più grande delle due lune marziane.
Dalle immagini si nota facilmente che, al centro, la temperatura è più alta, e diminuisce man mano che ci si avvicina ai bordi. Tra i materiali trovati dagli esperti della Nasa ci sono nichel e ferro e in base alla loro abbondanza e all’interazione con altri minerali si aprirebbero due strade:
Phobos è un asteroide catturato dall’orbita di Marte o un agglomerato di frammenti provenienti dal pianeta a seguito di una deflagrazione?
( Nel grafico sono evidenziate le pendenze superficiali a SINISTRA, mentre a DESTRA l'analisi riporta in dati statistici quale sia, con la più alta probabilità, la densità del satellite di Marte in questione, correlata da una simile analisi solo per il riquadro più scuro ).
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L'orbita di Fobos ha un semiasse maggiore di 9.375 km con un'eccentricità orbitale di 0,015 e la sua inclinazione è di 1,076° rispetto al piano equatoriale di Marte.
Percorre la sua orbita velocissimo in 7h 39' , più di tre volte inferiore al giorno marziano.
Per quanto il dato della densità escluda che Fobos possa essere metallico o composto da silicati coesi, esso risulterebbe compatibile con varie combinazioni di materiali porosi e sostanze volatili e, di conseguenza, non permette di discriminare tra di esse. La luna, inoltre, è ricoperta da uno spesso strato di regolite, che contribuisce a mascherarne la composizione.
( Immagine ad alta risoluzione e in falsi colori del cratere Stickney catturata da HiRISE della sonda MRO. Nell'immagine sono evidenti le due tipologie di regolite presenti su Fobos, quella "rossa" e quella "blu" ).
La regolite sembra differenziarsi spettroscopicamente in due tipi: quella "rossa", apparentemente identica a quella presente anche su Deimos, e quella "blu", in prossimità del cratere Stickney. La relazione tra i due materiali non è nota, cioè non è chiaro se si tratta di due stadi temporali dello stesso materiale o di due materiali diversi.
Fobos è un corpo molto scuro, con albedo geometrica pari solamente a 0,071. La superficie, estesa quanto la metà del Lussemburgo, appare pesantemente craterizzata. La sua caratteristica più prominente è certamente il grande cratere Stickney, di circa 8 km di diametro, battezzato con il cognome da nubile della moglie di Asaph Hall (Angeline Stickney). Ben 70 crateri hanno dimensioni superiore ad 1 km e 26 maggiori di 2 km. La maggior parte dei crateri ha la forma di un paraboloide di rivoluzione o di una calotta sferica. Sono state osservate anche alcune raggiere associate a piccoli crateri, che potrebbero indicare la presenza di ghiaccio d'acqua subito sotto la superficie. Analizzando il numero dei crateri, è stata stimata un'età compresa tra 4,3 e 3,5 miliardi di anni per la superficie di Fobos, tuttavia il dato potrebbe essere falsato dal fatto che l'evento che ha creato il cratere Stickney potrebbe aver prodotto una nube di detriti che sarebbe ricaduta successivamente su Fobos, generando ulteriori crateri.
( In foto il monolite ).
Tra le caratteristiche più peculiari presenti sulla superficie di Fobos ci sono le striature (indicate come grooves in inglese): alcune famiglie di solchi paralleli, ciascuno formato da una serie di crateri allineati. Ciascuna famiglia non si estende per più di un emisfero, è possibile individuare una regione di Fobos (la Laputa Regio) che ne è praticamente sprovvista e, ai suoi antipodi, una nelle quali esse si concentrano e sovrappongono. Le varie famiglie non sono parallele tra loro, ma sono tangenti, salvo errori di qualche grado, al piano orbitale di Fobos. Infine, in ciascuna striatura è possibile riconoscere una porzione centrale, più larga e nella quale i crateri che la compongono sono più fitti, e regioni periferiche, più sottili e nelle quali i crateri sono più radi.
Analisi termica:
Dalle immagini si nota facilmente che, al centro, la temperatura è più alta, e diminuisce man mano che ci si avvicina ai bordi. Tra i materiali trovati dagli esperti della Nasa ci sono nichel e ferro e in base alla loro abbondanza e all’interazione con altri minerali si aprirebbero due strade:
Phobos è un asteroide catturato dall’orbita di Marte o un agglomerato di frammenti provenienti dal pianeta a seguito di una deflagrazione?
Deimos
E' il secondo ed ha dimensioni di 15 × 12,2 × 10,4 km, da cui un diametro medio di 12,4 km. Sempre studiando le perturbazioni prodotte dalle due lune nel moto di alcune sonde spaziali che si sono avvicinate loro, è stata stimata una massa di 1,4762 × 1015 kg per Deimos. Sempre da tali studi è possibile desumere un valore per la densità media, stimata per Deimos in 1,471 × 103 kg/m³.
Valori così bassi possono essere determinati da una elevata porosità interna (ovvero dalla presenza di cavità) oppure da una composizione che vede mescolate alla roccia delle sostanze volatili, quali ghiaccio d'acqua.
Parametri Orbitali:
L'orbita di Deimos ha un semiasse maggiore di 23,458 km con un'eccentricità di 0,00024 , inclinata di 2,67° rispetto al piano equatoriale marziano. Percorre la sua orbita in 30,30 h, poco più di un giorno marziano (SOL).
La superficie di Deimos è stata fotografata quasi nella sua interezza. Deimos appare di colore rossastro, con sfumature più chiare che si concentrano sui crinali dei piccoli altopiani e dei rilievi e che sono stati interpretati come dovuti all'affioramento di materiale del substrato meno alterato dallo space weathering (esposto a seguito di fenomeni di scorrimento dello strato superficiale). L'albedo medio nel visibile della superficie è stato stimato in 0,068 ± 0,007, con variazioni locali comprese tra 0,06 e 0,09. È stato riscontrato inoltre che l'emisfero "anteriore", che guarda verso la direzione di avanzamento della luna sulla sua orbita, è più chiaro rispetto a quello posteriore di un 10%.
Peculiarmente, la superficie appare molto liscia, sebbene la densità dei crateri sia analoga a quella della superficie di Fobos e degli altipiani lunari. Ciò è dovuto alla presenza di uno spesso strato di regolite che riempie quasi completamente alcuni crateri. Si ritiene inoltre che la formazione di una concavità di circa 10 km di diametro, presente nell'emisfero meridionale, sarebbe responsabile della degradazione della superficie. L'energia sismica prodotta dall'impatto, infatti, propagatasi attraverso tutto l'oggetto sotto forma di onde, avrebbe determinato il crollo delle strutture più piccole.
Per il materiale superficiale è stata misurata, attraverso osservazioni radar condotte nel 2005, una densità di (1,1 ± 0,3) × 103 kg/m³, dato che conferma che tale strato si componga di una regolite altamente porosa.
( Dei crateri di Deimos solo due hanno un nome, Swift e Voltaire; il primo ha un diametro di 1 km, il secondo di circa 2 km ).
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Su Marte le eclissi delle sue due lune sono molto più frequenti che sulla Terra, visto che entrambe si trovano sul piano equatoriale, ma queste eclissi non oscurano mai completamente il Sole.
Nel caso di Fobos (vedi animazione a lato sopra), possiamo parlare di eclissi anulari dove il satellite copre al massimo un quarto del disco solare, mentre per Deimos (vedi animazione a lato sotto) possiamo invece parlare di Transiti , in quanto si nota solo un piccolo punto attraversare il disco solare.
Prima che i rover Spirit e Opportunity sbarcassero, nel 2004, c’era un’incertezza molto maggiore nell’orbita di ogni satellite. La prima volta che uno dei rover ha cercato di fotografare Deimos che stava eclissando il Sole, hanno scoperto che in realtà la luna si trovava a 40 chilometri da dove si aspettavano.«Più osservazioni nel tempo aiutano a definire i dettagli di ogni orbita. Tali orbite cambiano nel tempo in risposta all’attrazione gravitazionale di Marte, di Giove o persino di ogni luna marziana la cui gravità agisce sull’altra».
Ad oggi, ci sono state otto osservazioni di Deimos, nelle quali la luna ha eclissato il Sole, da parte di Spirit, Opportunity o Curiosity; mentre ci sono state circa 40 osservazioni di Phobos. C’è ancora un margine di incertezza nelle orbite di entrambe le lune di Marte, ma tale incertezza si riduce a ogni eclissi osservata dalla superficie del pianeta rosso.
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Tratto da :
MARTE , IL PIANETA ROSSO. by Andreotti Roberto.
Leggi anche ENCICLOPEDIA DEL SISTEMA SOLARE
Clicca QUI :
IL SISTEMA SOLARE ELENCO POST di Andreotti Roberto - INSA
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