Deimos( Marte II) | |
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Satélite de | Marte |
Descubrimiento | 12 de agosto de 1877 |
Descubridor | Salón Asaf [1] |
Parámetros orbitales | |
(en ese momento J1950 [2] ) | |
Semieje mayor | 23 458 kilometros |
periareo | 23 452,3 kilometros [3] |
apoareo | 23 463,6 kilometros [3] |
circunvalación orbital | 147 390 kilometros [3] |
Periodo orbital | 1.262 días (30,30 horas ) [3] |
Velocidad orbital | 1,35 km/s [3] (promedio) |
Inclinación sobre la eclíptica | 27,8 ° [4] |
Inclinación con respecto al ecuador. de Marte | 2,67 ° |
Inclinación con respecto al plano de Laplace | 1.7878 |
Excentricidad | 0.00024 |
Datos físicos | |
Dimensiones | 15,0 × 12,2 × 10,4 kilómetros [5] |
Diámetro medio | 12,4 kilometros [5] |
Volumen | 998 km³ [5] |
Masa | 1,4762 × 10 15 kg [5] |
Densidad media | 1.471 × 10 3 kg/m³ [5] |
Aceleración de la gravedad en la superficie | 0,00256 m/s² [3] |
Velocidad de escape | 5,64 m/s (~ 20 km/h) [3] |
Período de rotación | 30.30 horas ( rotación síncrona ) |
Inclinación axial | nada |
Temperatura de la superficie | 344 ± 5 K [6] (promedio) |
Presión atmosférica | nada |
Albedo | 0,068 ± 0,007 [7] |
Datos observacionales | |
Aplicación de magnitud. | 12,8 [8] (máx.) |
Aplicación de magnitud. de marte | -0,1 [8] (máx.) |
Aplicación de magnitud. | 12.89 |
Diámetro aparente desde Marte | 1,7 ' [8] (mín.) 2' [8] (máx.) |
Deimos (Δεῖμος, en griego , también conocido como Mars II [9] ) es el más pequeño y externo de los dos satélites naturales de Marte (el otro es Fobos ). En rotación síncrona con el planeta, recorre una órbita casi circular , muy próxima al plano ecuatorial marciano, en 30,30 horas, un periodo ligeramente superior al de la rotación del planeta rojo. [10] De forma irregular, tiene un diámetro medio de12,4 km y una masa estimada en1.4762 × 10 15 kg , con una densidad promedio de1.471 × 10 3 kg/m³ . [5] Su composición, considerada similar a la de los asteroides tipo D [11] y los núcleos cometarios extintos , [12] plantea serias dificultades a los estudiosos que intentan explicar su origen.
Insoluble desde la Tierra, excepto como un punto de luz, [13] ha sido objeto de estrechas observaciones durante la exploración espacial del planeta rojo . Su superficie, fotografiada casi en su totalidad, está cubierta por una gruesa capa de regolito rojizo y presenta vetas más claras que se concentran en las crestas de las pequeñas mesetas y relieves. A pesar de tener muchos cráteres, en realidad parece muy suave, probablemente habiendo sufrido un proceso de degradación sísmica. [7]
Descubierto el 12 de agosto de 1877 por el astrónomo estadounidense Asaph Hall , [1] el satélite recibió su nombre por sugerencia de Henry Madan por parte del personaje de la mitología griega Deimos , uno de los hijos de Ares y Afrodita . [14]
La observación de Deimos desde la Tierra se ve dificultada por su pequeño tamaño y su proximidad al planeta rojo . [15] Es observable solo por un período de tiempo limitado, cuando Marte está cerca de la oposición , [16] y aparece como un objeto puntiforme sin que sea posible resolver su forma. [13] En esta circunstancia Deimos alcanza una magnitud de 12,8, aproximadamente una magnitud inferior a la alcanzada por Fobos (11,6). [8] [17] En comparación, Marte puede alcanzar una magnitud máxima de -2,8 [18] , lo que lo hace más de un millón de veces más brillante que Deimos. Además, la oposición Fobos y Deimos se desvían en promedio del planeta 24,6 y 61,8 segundos de arco respectivamente . [8] Esto hace que sea más fácil observar a Deimos que a Fobos. [17]
Para proceder a su observación, en condiciones particularmente favorables, es necesario disponer de un telescopio de al menos 12 pulgadas (30,5cm ) . [17] Usar un elemento que oscurezca el resplandor del planeta y dispositivos de imágenes como placas fotográficas o CCD con exposiciones de unos pocos segundos ayudará. [19]
Visto desde las latitudes ecuatoriales de la superficie de Marte , Deimos aparece como una estrella o planeta brillante. Un observador podría detectar su variabilidad, debido al fenómeno de las fases , [20] ya en el transcurso de una noche. [21] En su punto máximo, correspondiente a una fase llena u oposición de la Luna , tiene un diámetro angular de unos 2' y alcanza una magnitud de −0,1, [8] un poco más grande de lo que parece Venus visto desde la Tierra.
En el cielo nocturno de Marte es ampliamente superado por Fobos, que en oposición parece tan grande como un tercio de la Luna vista desde la Tierra y alcanza una magnitud máxima de -3,9 [8] y, en algunas circunstancias, por Júpiter . [21] Dado que la órbita de Deimos está relativamente cerca de Marte y se caracteriza por una mínima inclinación ecuatorial, el satélite no es observable desde latitudes superiores a 82°. [15] [22]
Dado que se encuentra justo por encima de la órbita aerosincrónica (su período orbital , igual a unas 30,5 horas, está justo por encima del día solar marciano , que corresponde a 24,5 horas), Deimos cruza el cielo muy lentamente desde el este, donde asciende, hacia el oeste, donde se pone 2,7 días después. [15]
El diámetro angular del Sol visto desde Marte es de unos 21'. En consecuencia, no pueden ocurrir eclipses totales en el planeta, porque ambas lunas son demasiado pequeñas para cubrir el disco solar en su totalidad. Deimos transita sobre el disco solar aproximadamente una vez al mes, pero el fenómeno que dura aproximadamente un minuto y medio [15] permanece apenas visible. [20]
Deimos siempre muestra la misma cara al planeta, como la Luna a la Tierra. Así, desde esta cara, Marte es siempre visible, alcanzando un tamaño de 16 ° (igual a unas 30 veces el de la Luna llena vista desde la Tierra). [23] Periódicamente también es posible observar Fobos transitando sobre el disco del planeta. [24]
Las dos lunas de Marte fueron "descubiertas" antes en el mundo de la imaginación que en el real. Con un razonamiento tan lógico como absurdo a principios del siglo XVII , Kepler había planteado la hipótesis de que Marte podría tener dos satélites ya que entonces se sabía que el planeta que le precede tenía uno, la Tierra, y cuatro el que le sigue inmediatamente. , Júpiter. [26] [27]
En 1726 Jonathan Swift , probablemente inspirado por la hipótesis de Kepler, [28] en sus Viajes de Gulliver hizo que los científicos de Laputa describieran el movimiento de dos satélites que orbitan Marte. [29] [30] Voltaire , presumiblemente influenciado por Swift, [31] proporcionó una descripción similar en su relato filosófico Micromega de 1752 . [32] En la época de ambos, los telescopios no eran lo suficientemente potentes para detectar satélites tan pequeños como Fobos y Deimos. Por lo tanto, es sólo una cuestión de licencias literarias.
Asaph Hall descubrió Deimos el 12 de agosto de 1877 y Fobos el 18 de agosto siguiente (las fuentes de la época adoptan la convención astronómica, anterior a 1925 , de que el día comienza al mediodía ; en consecuencia los descubrimientos se refieren al 11 y 17 de agosto respectivamente) con el Telescopio refractor de 26 pulgadas (66 cm ) de diámetro del Observatorio Naval de los Estados Unidos en Washington , [1] [33] [34] el más potente existente entonces, inaugurado cuatro años antes. [35] Hall en ese momento estaba buscando sistemáticamente posibles lunas de Marte. El 10 de agosto ya había visto una luna del planeta, pero, debido al mal tiempo, no pudo identificarla hasta los días siguientes. [36]
Los nombres de las dos lunas, inicialmente adoptados con la grafía Phobus y Deimus , fueron propuestos por Henry Madan (1838-1901), "Science Master" en Eton , y recuerdan los de los personajes de Fobos ( miedo ) y Deimos ( terror ). quienes, según la mitología griega , acompañaban a su padre, Ares , dios de la guerra, a la batalla. [14] Ares es el equivalente griego de la deidad romana Marte.
( GRC )
«Ὣς φάτο, καί ῥ 'ἵππους κέλετο Δεῖμόν τε φόβον τε |
( ES )
“Él [Ares] habló y ordenó a Terror y Miedo que prepararan sus corceles. Y él mismo vestía la armadura resplandeciente". |
( Homero , Ilíada , libro XV, 119-120 ) |
El tamaño y las características orbitales de los satélites de Marte han permitido, durante mucho tiempo, su observación sólo en ocasiones favorables, con el planeta en oposición y los dos satélites en condiciones de adecuada elongación, que se dan aproximadamente cada dos años, con condiciones particularmente favorables. eventos que ocurren aproximadamente cada 16 años. La primera configuración favorable se produjo en 1879. Numerosos observadores de todo el mundo participaron en las observaciones, con el objetivo de determinar las órbitas exactas de los dos satélites. [37]
En los siguientes cuarenta años la mayoría de las observaciones (más del 85% del total de las realizadas entre 1888 y 1924) tuvieron lugar en dos observatorios americanos, el Observatorio Naval de los Estados Unidos y el Observatorio Lick , [37] con el objetivo, entre otros, para determinar la dirección del eje de rotación del planeta. [38] Entre 1926 y 1941 sólo continuó el Observatorio Naval, con 311 observaciones visuales. A partir de 1941 las observaciones se realizaron únicamente con la técnica fotográfica. [37]
En los siguientes quince años las búsquedas fueron escasas o nulas y se reanudaron en 1956, principalmente encaminadas a identificar cualquier otro satélite. Además, la hipótesis, propuesta por Bevan P. Sharpless en 1945, de que el movimiento de Fobos se estaba acelerando, provocando también una reducción del semieje mayor de la órbita, había generado un renovado interés. La controversia resultante condujo a nuevas observaciones astrométricas , es decir, destinadas a determinar la posición, en los años sesenta y setenta , [37] [39] que involucraban a ambas lunas.
En 1988, junto con las misiones soviéticas del Programa Phobos , Kudryavtsev y sus colegas realizaron observaciones. En los siguientes diez años, sin embargo, las dos lunas no fueron objeto de ninguna observación, hasta 2003, cuando el Observatorio Lowell realizó observaciones muy precisas . [40]
En 2005, el radiotelescopio de Arecibo realizó observaciones de radar de ambos satélites , lo que produjo algunas estimaciones de la densidad del material de la superficie. [41]
Un punto de inflexión en el estudio de Deimos se produjo gracias a la exploración espacial del planeta rojo . Las primeras (siete) imágenes de primer plano del satélite fueron recopiladas por Mariner 9 en 1971 y permitieron determinar su tamaño, forma y período de rotación; [42] se identificaron algunas características superficiales [42] y se detectó la presencia de una capa de regolito en la superficie. Sin embargo, la órbita de la nave espacial, que alcanzó una distancia mínima de 5940 km de la Luna, solo permitió fotografiar la cara de Deimos frente a Marte. [43]
En octubre de 1977 , el Viking 2 Orbiter realizó varios vuelos cercanos a Deimos, [44] alcanzando, en su máxima aproximación, una distancia de20 km de la superficie de la luna. [45] Esto permitió mejorar la estimación de su masa [46] y su densidad. [47] La sonda también estaba equipada con mejores sistemas de recolección de imágenes que los del Mariner 9 , [47] con la capacidad de realizar observaciones limitadas incluso en el infrarrojo . [48] Las observaciones permitieron estimar la edad de la superficie y proporcionaron una explicación de por qué parecía más suave que la de Fobos; de hecho, la apariencia de los numerosos cráteres presentes había sido enmascarada por el regolito que los había llenado. [49]
Deimos había sido señalado como un posible objetivo de la sonda soviética Fobos 2 , si la misión de Fobos 1 a la luna homónima tenía éxito. [50] Sin embargo, Fobos 1 se perdió el 2 de septiembre de 1988, por lo que Fobos 2 solo realizó observaciones astrométricas de Deimos, fotografiándolo el 27 de febrero de 1989 desde una distancia de unos 30.000 km, con el telón de fondo de la constelación de Tauro y Júpiter. [51]
El 11 de agosto de 2006, con motivo del aniversario de su descubrimiento, la NASA publicó la primera y única imagen de Deimos tomada el 10 de julio del mismo año por la sonda estadounidense Mars Global Surveyor , desde una distancia de22 985 kilometros . [25] [52] La órbita seguida por la nave espacial impidió, de hecho, que pudieran ocurrir sobrevuelos cercanos. La sonda europea Mars Express ha realizado observaciones astrométricas y espectroscópicas. [53] La única imagen difundida al público por la ESA muestra las dos lunas de Marte en un solo cuadro, definida como "pionera", tomada el 5 de noviembre de 2009. [54] Finalmente, en 2009, las imágenes en color de alta resolución de Deimos fueron recogidos por el Orbitador de Reconocimiento de Marte . [55]
Deimos también fue fotografiado desde la superficie de Marte . El módulo de aterrizaje Mars Pathfinder en 1997 ya lo fotografió en la segunda noche en Marte [56] y posteriormente realizó algunas observaciones espectroscópicas. [57] En la década de 2000 , fue fotografiado por los rovers Spirit y Opportunity tanto en imágenes nocturnas, [58] como en imágenes diurnas durante los tránsitos a través del disco solar. [59] El 1 de agosto de 2013 , el rover Curiosity -dirigido en estas operaciones por Mark Lemmon [60] - reanudó por primera vez un tránsito de Fobos sobre Deimos. [61]
Entre las misiones propuestas que tienen su objetivo específico en Deimos se encuentra un estudio de viabilidad de 2004 de la Agencia Espacial Europea , denominado Deimos Sample Return TRS , [62] para la recuperación de una muestra de 1 kg de peso en la superficie de Deimos y su transporte a Tierra. [63] [64] Además, en 2010, la organización de aficionados AMSAT-Deutschland propuso a la Agencia Espacial Alemana (DLR) el desarrollo de una misión espacial de bajo coste a Deimos, con una hipótesis de lanzamiento para 2018. [65]
Deimos sigue una órbita prograda casi circular muy cerca del plano ecuatorial de Marte. [2] [66] De hecho, está inclinado 2,67° con respecto a este plano, aproximadamente un grado y medio más que el de Fobos. Además, está muy cerca de ser aerosíncrono , que se caracteriza por tener un período de revolución igual al período de rotación del planeta; Deimos, de hecho, completa una órbita en 30,30 horas, Marte una rotación en 24,6 horas. Como también Fobos, Deimos está en rotación síncrona con el planeta [10] y en virtud de ello siempre gira la misma cara hacia la superficie marciana. El eje de rotación es perpendicular al plano orbital. [67]
La asimetría del campo gravitatorio marciano da a la órbita de Deimos un movimiento de precesión de los ábsides y una retrogradación de los nodos que se completan en unos 55 años. [68] Sin embargo, dado que la órbita es casi ecuatorial, su apariencia general cambia poco. [66] Finalmente, Deimos sufre una lenta desaceleración debido a la acción de las mareas de Marte que inexorablemente debería alejarlo del planeta, pero en un tiempo tan largo que es casi irrelevante. [69]
El origen de los satélites naturales de Marte sigue siendo una cuestión abierta, [70] [71] que ha visto principalmente dos teorías opuestas entre sí. Los dos satélites podrían haberse formado por acreción en el proceso que también condujo a la formación del planeta Marte, o podrían ser asteroides capturados. [72] [73]
En términos de apariencia y composición, Fobos y Deimos a menudo se han asociado con los asteroides del cinturón principal, sin embargo, los asteroides capturados por el planeta difícilmente se habrían encontrado, incluso en los tiempos en que se produjo la formación del sistema solar , en las órbitas actuales recorridas por los dos objetos, con excentricidad e inclinaciones casi nulas. En particular, la esperada variación de la altura del apocentro de Deimos, pequeña y relativamente alejada de Marte, parece requerir tiempos más largos de los que debería haber tenido lugar y pone serias limitaciones a esta teoría, [72] [73] por lo que como para llevar a K Lambeck en 1979 a plantear la hipótesis de que Deimos era originalmente mucho más masivo, cubierto por un hipotético manto de hielo que posteriormente se evaporaría. [74] Geoffrey Landis en 2009 retomó la hipótesis de la captura, planteando la hipótesis a la luz de los nuevos descubrimientos de asteroides de que Fobos y Deimos eran lunas asteroides de objetos del tamaño de Ceres o componentes de asteroides binarios en contacto , que se habrían acercado al planeta con una tasa de exceso hiperbólica casi nula . La separación de la pareja habría dado lugar, por tanto, a la captura de uno de los dos componentes. [71]
El mecanismo previsto para la formación de satélites regulares también encuentra algunas dificultades, con los dos objetos que parecen haberse agregado en las proximidades de la órbita aerosincrónica y, por lo tanto, demasiado cerca entre sí en comparación con lo que predice el modelo. [73] Robert A. Craddock en 2011 propuso que el impacto de un tercer cuerpo con el planeta podría haber puesto en órbita material que, organizado en un disco, luego se volvería a ensamblar en una serie de pequeños objetos, de los cuales Deimos y Fobos serían ser los últimos supervivientes. El proceso de agregación a partir de un disco circunplanetario explicaría bien los valores de inclinación y excentricidad de las órbitas de ambos mientras que las condiciones de baja gravedad explicarían sus densidades. [70] Deimos, en particular, sería el único objeto que se habría formado más allá de la órbita aerosincrónica.
Deimos, al igual que Fobos, tiene forma irregular. [75] De los dos, es el segundo en masa y tamaño. Se puede describir aproximadamente por un elipsoide de15 × 12,2 × 10,4 km , lo que corresponde a un diámetro medio de12,4 km y un volumen de998 km³ . Analizando las perturbaciones producidas por Deimos en el movimiento de la Voyager 2 Orbiter y usando las observaciones astrométricas de las sondas Mars Global Surveyor (MGS) y Mars Odyssey de 2006 , una masa de1,4762 × 10 15 kg . [76] De esta información es posible deducir un valor para su densidad media , estimada en1.471 × 10 3 kg/m³ . [5]
A modo de comparación, Fobos es unas 7 veces más masivo y unas 6 veces más voluminoso, con una densidad media estimada en1.872 × 10 3 kg/m³ . [77]
La información sobre la composición de Deimos se ha obtenido de mediciones espectroscópicas realizadas desde la Tierra o de sondas que orbitan alrededor de Marte, porque ninguna misión espacial ha llegado nunca a la superficie de la luna.
Durante los años setenta se desarrolló la hipótesis de que Deimos y Fobos, caracterizados por un valor de albedo bastante bajo y una densidad inferior a2 × 10 3 kg/m³ , [12] tenían una composición similar a los asteroides tipo C (y por lo tanto a las condritas carbonáceas ) y probablemente contenían hielo de agua en su interior. [78] En consecuencia, estos datos reforzaron la hipótesis de que se trataba de dos asteroides capturados.
En cambio, las observaciones realizadas en los años noventa han identificado una mayor similitud con los asteroides de tipo D , [11] presentes en la parte más externa del cinturón principal . A fines de la década de 2000 , se realizaron nuevas observaciones con el espectrómetro de imágenes de reconocimiento compacto para Marte a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter . Ambas lunas tienen suelos caracterizados por un color rojizo que no muestran la típica línea de absorción de agua en el3 micras ; también parece que se puede excluir la presencia de materiales femic en la superficie ; finalmente, en la porción roja del espectro , por lo demás bastante plana, hay una línea de absorción cercana a 0,65 μm que podría estar asociada con la presencia de filosilicatos ferrosos . [79] [80] Esto confirmaría las similitudes con los asteroides tipo D y con los núcleos cometarios extintos . [12]
Otros estudios, sin embargo, proponen una explicación alternativa, compatible con la hipótesis de que los dos asteroides se formaron por acreción alrededor del planeta. El color rojizo de Deimos y Fobos sería de hecho una consecuencia de la meteorización espacial y su composición podría encontrar analogías con la de las condritas CM. Además, esto también sería compatible con la hipótesis de que las dos lunas se formaron a partir de material expulsado al espacio por impactos gigantes en el planeta. [12]
La determinación de la composición de Deimos, así como de Fobos, sigue siendo, en esencia, una cuestión abierta, fuertemente correlacionada con la del origen de los dos satélites. [12]
La superficie de Deimos fue fotografiada casi en su totalidad. [81] Deimos aparece de color rojizo, con tonalidades más claras que se centran en las crestas de pequeñas mesetas y relieves y que se han interpretado como debido al afloramiento de material del sustrato menos alterado por la meteorización espacial (expuesta como consecuencia de fenómenos de deslizamiento de la capa superficial). [7] [82] El albedo medio visible de la superficie se estimó en 0,068 ± 0,007, con variaciones locales entre 0,06 y 0,09. También se encontró que el hemisferio "anterior", que mira en la dirección del avance de la luna en su órbita, es un 10% más ligero que el posterior. [7]
Curiosamente, la superficie parece muy lisa, aunque la densidad de los cráteres es similar a la de la superficie de Fobos y las mesetas lunares. [83] Esto se debe a la presencia de una gruesa capa de regolito que llena casi por completo algunos cráteres. También se cree que la formación de una concavidad de unos 10 km de diámetro, presente en el hemisferio sur, sería la responsable de la degradación de la superficie. La energía sísmica producida por el impacto, de hecho, propagada por todo el objeto en forma de ondas , habría determinado el colapso de las estructuras más pequeñas. [7] Se ha planteado la hipótesis de que un mecanismo similar también actuó en 243 Ida y 433 Eros .
Para el material de la superficie una densidad de(1,1 ± 0,3) × 10 3 kg/m³ , lo que confirma que esta capa está compuesta por un regolito altamente poroso. [41]
De los cráteres de Deimos sólo dos tienen nombre, Swift y Voltaire ; el primero tiene un diámetro de1 km , el segundo de aproximadamente2 kilómetros _
Entre las primeras referencias literarias a Deimos y Fobos, además de los ya mencionados avances de Swift y Voltaire, se encuentran algunas descripciones de su movimiento nocturno observado desde la superficie de Marte. Entre estos, el muy preciso presente en el capítulo XXII del libro de ciencia ficción de 1911 A Marte vía la luna: una historia astronómica de Mark Wicks [84] y el insertado por Edgar Rice Burroughs en la novela de 1912 Bajo las lunas de Marte son digno de mención ... [85]
Deimos es una parada intermedia en las expediciones humanas a Marte en varias novelas, incluyendo Edison's Conquest of Mars (1897) de Garrett P. Serviss , [86] y The Green of Mars ( Green Mars , 1993) de Kim Stanley Robinson , en el corto historia Great Wall of Mars lanzada en la colección Galactic North (2006) de Alastair Reynolds y en el quinto episodio Destination Deimos de la primera temporada de la serie de dibujos animados Astro Boy (2003).
Además, a veces se asocia con antiguas civilizaciones extraterrestres como en el Universo Noon , concebido por los hermanos Strugackij , y en la novela Impacto (2010) de Douglas Preston .