Астроном асаф холл открыл спутник марса — фобос

Искусственные спутники Марса

Целью запуска первых искусственных спутников Марса (ИСМ) были научные исследования пространства на поверхности планеты, атмосферы, наличие живых форм и космическое взаимодействие. Для наблюдения были запущены советские зонды «Марс-2», «Марс-3» и «Маринер-9», которые были выведены на различные эллиптические орбиты. Основная часть программы «Маринер-9» была топографическая, телевизионная съемка 70% поверхности для составления картографии планеты. Первая космическая скорость для спутника Марса, запущенного на небольшой высоте, приравнивается к 3,5 км/с.

Исследование спутников Марса космическими аппаратами и поверхности планеты продолжило Наса (NASA), запустив MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), который вышел на орбиту Марса в 2014 г.

Биография

Холл родился в Гошен, штат Коннектикут , сын Асафа Холла II (1800-42), часовщика, и Ханна Палмер (1804-80). Его дед по отцовской линии Асаф Холл I (11 июня 1735 — 29 марта 1800) был офицером революционной войны и Коннектикут законодатель штата. Его отец умер , когда ему было 13, оставив семью в трудном финансовом положении, так Холл оставил школу в 16 лет, чтобы стать учеником плотника. Позже он поступил в Центральном колледже в McGrawville, Нью — Йорк , где он изучал математику. Там он брал уроки от инструктора геометрии и немецкого, Angeline Stickney . В 1856 году они поженились.

В 1856 году, зал принял на работу в колледже Гарвардской обсерватории в Кембридже, штат Массачусетс , и оказался экспертом компьютер орбит. Холл стал помощником астронома в Военно — морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия , в 1862 году, и в течение года после его прибытия он был сделан профессором.

5 июня 1872 Холла представил статью под названием «Об экспериментальное определение Пи» в журнале Посланник математики . Статья была опубликована в 1873 г. издание журнала, том 2, стр 113-114. В этой статье Холл сообщил о результатах эксперимента в случайной выборке , что Холл уговорил своего друга, капитана OC Фокс, чтобы выполнить , когда Фокс выздоравливал от раны , полученной на втором сражении при Булл — Ране . Эксперимент включал повторно бросал в произвольном порядке тонкой стальной проволоки на плоской деревянной поверхность управляли с равноудаленными параллельными линиями. Pi была вычислена в 2 мл / где т число испытаний, л длина стальной проволоки, а является расстояние между параллельными линиями, и п было число пересечений. Эта статья, эксперимент по иглы Бюффона проблемы, очень рано документированы использование случайной выборки (которое Николас Метрополис бы назвал методом Монте — Карло во время Манхэттенского проекта в годы Второй мировой войны ) в научном исследовании.

В 1875 году зал был возложена ответственность за USNO 26 дюймов (66 см) телескоп, самый большой рефрактор в мире в то время. Именно с помощью этого телескопа , который он открыл Фобос и Деймос в августе 1877. Холл также заметил белое пятно на Сатурне , которые он использовал в качестве маркеров для определения периода вращения планеты. В 1884 году, Холл показал , что положение эллиптической орбиты спутника Сатурна, Гиперион , было retrograding около 20 ° в год. Зал также исследовал звездный параллакс и положение звезд в Плеядах звезд скопления .

Зал был ответственен за учась Генри С. Pritchett в Военно — морской обсерватории в 1875 году.

Открытие Фобоса и Деймоса

Во время Марса ближе всего подошли в 1877 году, зал был воодушевлен его женой искать марсианские луны. Его расчеты показали , что орбита должна быть очень близко к планете. Зал Написал «Шанс найти спутник оказался очень небольшим, так что я мог бы отказался от поиска , если бы не был за поддержку моей жены .»

Асаф Холл открыл Deimos на 12 августа 1877 года примерно в 7:48 UTC и Фобоса 18 августа 1877 года в Военно — морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия , примерно в 9:14 по Гринвичу (современные источники, используя предварительно 1925 астрономической конвенции , которая началась на следующий день в полдень, дать время открытия , как 11 августа 14:40 и 17 августа 16:06 Вашингтон означает время , соответственно). В то время он был намеренно искал марсианские луны. Холл ранее видел, казалось бы марсианин луна 10 августа, но из — за плохой погоды, он не мог окончательно определить их позже.

Холл записал свое открытие Фобоса в его записной книжке следующим образом:

Телескоп используется для обнаружения марсианских лун

Бывший дом Холла в Джорджтаунском районе Вашингтона, округ Колумбия

Холл ушел из военно-морского флота в 1891 году он стал преподавателем в небесной механике в Гарвардском университете в 1896 году, и продолжал преподавать там до 1901 года.

Сколько спутников у Марса

Ученые выяснили, что Красная планета обладает двумя спутниками: Фобос и Деймос. Они не имеют атмосферы, очень малы, а их гравитационные силы незначительны, чтобы удержать любой газ в виде атмосферы.

Фобос

Фобос — спутник Марса. Его диаметр 22,2 км. За 7 ч и 39 мин он совершает полный оборот вокруг планеты, что в 3 раза быстрее, чем вращение Марса вокруг своей оси. Движется он по очень пологой спирали, постепенно приближаясь к планетарной поверхности со скоростью 9 см за 100 лет. Расстояние от Фобоса до Марса — 9 400 км. Характерно неправильная его геометрия как для космического тела говорит о слишком малых его габаритах, недостаточных для округлых форм.
На поверхности луны есть ударный кратер Сткини шириной 9 км. Как показывают наблюдения, эта небольшая марсианская луна покрыта слоем пыли в 1 м.

Деймос

Имеет более гладкую поверхность и меньше размера Фобоса. Это один из самых маленьких лун в Солнечной системе. Его диаметр составляет 11 км. Расстояние до Деймоса от планеты — 23 400 км. Полный оборот он совершает за 30 ч 17 мин, т.е. больше марсианских суток.

Как Асаф Холл открыл спутники Марса

Впервые, о том, что у Марса существует два спутника, была выдвинута гипотеза в 1611 году Иоганом Кеплером (немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы). Изучая оригиналы записей известного итальянского астронома, физика, механика и философа Галилео Галилея, Кеплер пришел к однозначным выводам. Хотя в своих трудах Галилей описывал Сатурн с тройным кольцом, изучая рукописи, Кеплер предположил, что речь в них ведется о спутниках планеты Марс. Перевод текста по мнению Кеплера гласил об открытии Галилеем двух близнецов планеты.

Ошибочный перевод рукописей и известные на тот момент факты (ученые того времени предполагали, что у Земли один спутник, у Юпитера — 4), подтолкнули Иогана Кеплера к определенному заключению. Он выдвинул теорию, что число спутников, сопровождающих планеты в Солнечной системе, увеличивается в геометрической прогрессии по мере удаления от Солнца. Следовательно, наличие спутников у Марса предполагало их количество в пределах двух спутников.

Бывший плотник Асаф Холл, будучи увлеченным астрономией, решил свое свободное время посвятить изучению теорий и предположений о спутниках Марса. В 1877 году, исследуя гипотезу в Вашингтонской Военно-морской обсерватории США, он смог ответить на волнующий давно вопрос: сколько спутников на Марсе и их существование. Его открытие подвело итоговую черту, несмотря на то, что поисками ответов за последнюю сотню лет занимались лучшие астрономы, в том числе Лассель и Гершель, разработавшие исполинские рефлекторы.
При помощи 26-дюймового рефлектора А. Холл внимательно рассматривал окрестности вокруг Марса и наблюдал за движением звезд. По его теории, если вслед за планетой на фоне звездного пространства сместится какая-либо звезда — верный признак, что открыт спутник. Заметив одну из таких звезд, Холл попытался зафиксировать параметры ее положения, но погодные условия усложнили исследования. Спустя несколько дней он вновь заметил звезду. Ее движение убедило любителя астрономии в собственном открытии, за которым последовало еще одно, что у Марса есть спутники.

Происхождение спутников Марса

Их поверхность напоминает астероиды углеродистого образования типа «С», а плотность, спектр и альбедо аналогичны типам D и С. Имеют округлые орбиты, расположенные в пределах экваториальной плоскости Марса.

Существуют несколько теорий происхождения спутников:
● На основании сходства, теория происхождения сводится к тому, что естественные спутники попали под воздействие поля Марса и были захвачены из главного пояса астероидов. Изначально их движение предполагало вытянутую орбиту, которая посредством приливных планетарных сил и сопротивления атмосферы приобрела действующий вид. На сегодняшний день не существует четких утверждений, описывающих способ захвата спутников Марса. При переходе на другую орбиту энергия должна рассеиваться, а тонкий слой атмосферы Марса недостаточен для захвата и торможения такого объекта, как Фобос.
● Д. Лэндис заметил, что получить такой результат возможно, если спутники Марса имели структуру двойного астероида.
● Также предлагается гипотеза, что Фобос сформирован как объект второго поколения – появился на орбите после формирования Марса.

Влияние Марса на спутники

Гравитация планеты влияет на естественные спутники таким образом, что они приливно заблокированы подобно Земной Луне и всегда обращены в одну сторону. Центростремительное ускорение Фобоса при вращении снижает радиус орбиты за счет приливных сил. Доказано, что в момент приближения Фобоса на достаточное к планете расстояние они разорвут марсианскую луну. О такой вероятности свидетельствуют глубокие кратеры на поверхности планеты, что доказывает вероятность существования в прошлом множества других маленьких лун.

В случае с Деймосом, который расположен дальше, можно наблюдать медленное орбитальное расширение. Аналогичный процесс прослеживается во взаимодействии Луны и Земли.

Ссылка на основную публикацию