Guliwer w krainie Marsjan

Archiwum

Moje najwiÄksze skarby i opowieĹci prosto z mojego

Już najwyższy czas rozwiązać zagadkę dwóch lilipucich księżyców Marsa. Skąd się wzięły na orbicie planety? Co kryją ich wnętrza? Być może ustali to teraz europejska sonda Mars Express .

W lutym sonda rozpoczęła przeloty nad Fobosem. Choć to większy z księżyców Marsa, rozmiarem nie imponuje, ma kształt ziemniaka o długości 27 km i szerokości 20 km (drugi satelita - Dejmos - jest blisko dwa razy mniejszy). Przed tygodniem doszło do rekordowego zbliżenia - Mars Express przeleciał ledwie 67 km nad powierzchnią Fobosa, czego nie dokonał wcześniej żaden ziemski próbnik.

Im bliżej księżyca, tym bardziej czuć jego grawitację. Każde zagęszczenie masy albo - na odwrót - pusta wnęka we wnętrzu Fobosa wpływają na kurs lecącej w pobliżu sondy. Jest ona mocniej lub słabiej przyciągana, kołysze się niczym statek na morskich falach. Stacje na Ziemi śledzą sygnał z jej nadajnika i rejestrują najmniejsze zmiany kursu, rzędu milimetrów na sekundę.

Za kilka tygodni z tych danych powinny zostać odtworzone szczegóły budowy Fobosa. Z zewnątrz wygląda on jak kawałek litej skały, ale najpewniej taki nie jest, bo jego średnia gęstość jest niewiele większa niż gęstość lodu. Zapewne więc tylko częściowo jest zbudowany ze skał, a reszta to właśnie lód albo pustki, a więc szczeliny. To potwierdzałoby jedną z hipotez, według której Fobos to tak naprawdę kupa kosmicznego gruzu, dość luźno złożona i trzymana na uwięzi przez siłę grawitacji. Na pierwszy rzut oka tego nie widać, bo jest on pokryty metrowej grubości warstwą drobnego pyłu podobnie jak nasz Księżyc.

Najnowsze obserwacje pozwolą także ustalić, czy Fobos jest dzieckiem Czerwonej Planety, a więc powstał z materii wyrzuconej z niej na orbitę (np. po jakimś kataklizmie, uderzeniu wielkiej asteroidy etc.). A może okaże się, że jest podrzutkiem, czyli narodził się gdzie indziej i został przechwycony przez pole ciążenia Marsa?

Zresztą hipotez było już więcej, w tym najbardziej niezwykła - że Fobos i Dejmos są sztucznymi satelitami, tworami obcej cywilizacji.

Mars działa na wyobraźnię

Pierwsza zagadka związana z marsjańskimi księżycami sięga XVIII w. W roku 1726 ukazują się "Podróże Guliwera" Jonathana Swifta. W jednej z przygód Guliwer trafia na wyspę Laputę - do królestwa muzyków i matematyków oddanych nauce. Dla mieszkańców wyspy nie jest m.in. tajemnicą, że Marsa okrążają dwa księżyce, znają ich odległość od planety, okres obiegu. Ich wiedza, choć zbliżona, nieco różni się od ustaleń współczesnej astronomii, co nie dziwi. Zastanawia co innego - Swift w ogóle nie powinien wiedzieć o istnieniu księżyców Marsa, bo odkryto je dopiero blisko 150 lat później!

Druga zagadka pochodzi już z XX w. W 1945 r. Amerykanin Bevan Sharpless pracujący w Morskim Obserwatorium w Waszyngtonie publikuje w "Astronomical Journal" wyniki obserwacji Fobosa, które wskazują, że jego orbita zadziwiająco szybko się obniża. Księżyc spiralnym ruchem spada na Czerwoną Planetę, tak że w ciągu kilku milionów lat powinno dojść do zderzenia.

Bardzo intryguje to astrofizyka Iosifa Szkłowskiego, członka Akademii Nauk ZSRR. Dlaczego? Szkłowski nie potrafi w żaden sposób znaleźć przyczyny, dla której Fobos tak szybko traci wysokość. Ciśnienie wiatru słonecznego, pole magnetyczne, także siły pływowe planety są na to zbyt słabe. Jedyne wyjaśnienie, jakie mu przychodzi do głowy, to tarcie o zewnętrzne warstwy atmosfery Marsa. Ale bardzo rozrzedzone powietrze potrafiłoby ściągać w dół księżyc tylko pod warunkiem, że jest on lekki niczym piórko. Szkłowski obliczył, że wszystko do siebie pasuje, jeśli Fobos ma tysiąc razy mniejszą gęstość niż woda.

Ale w takim razie nie może być litym głazem - musi być wydrążony w środku.

W 1959 r. Iosif Szkłowski w wywiadzie dla "Komsomolskiej Prawdy" sugeruje, że oba księżyce Marsa to sztuczne satelity. W tamtych czasach, u zarania ery sputników, nie było to wcale takie szalone twierdzenie. Astronomowie wciąż spierają się o kanały na Marsie, niektórzy w teleskopach dostrzegają tam sezonowe zmiany związane z szatą roślinną. Wciąż żywa jest idea Marsa jako planety zamieszkanej. Twórca radzieckiego programu lotów w kosmos Siergiej Korolow tuż po locie Gagarina zdradza, że jego następnym marzeniem jest lot na Marsa, żeby sprawdzić hipotezę Szkłowskiego.

Frank Salisbury, profesor biologii na uniwersytecie Colorado, wielki zwolennik życia pozaziemskiego, sugerował wtedy nawet, że oba satelity zostały wyniesione nad powierzchnię Marsa całkiem niedawno. Fobosa i Dejmosa wykryto bowiem dopiero w 1877 r., tymczasem wcześniej dysponowano równie dobrymi teleskopami i również wpatrywano się w Czerwoną Planetę, a żadnych księżyców nie widziano.

Lata 60. XX w. to prawdziwy wysyp literatury science fiction, w której pojawia się Fobos, sztuczny satelita (np. w powieści braci Strugackich "Południe, XXII wiek"). Wyobraźnia uczonych i pisarzy będzie kreślić te fantastyczne wizje, dopóki w pobliże Marsa nie zawitają pierwsze sondy kosmiczne.

Więcej pytań niż odpowiedzi

Zdjęcia z sond Mariner, a potem Viking w latach 70. nie pozostawiły wątpliwości. Mars jest pustą, mroźną pustynią, a Fobos - przynajmniej z zewnątrz - przypomina zwykły podziobany kraterami kosmiczny głaz.

Dane Bevana Sharplessa, na podstawie których Szkłowski wysnuł hipotezę o pustym Fobosie, okazały się przesadzone. Księżyc spada na Marsa, ale niezbyt szybko - ledwie 2 m na stulecie. Ulegnie katastrofie dopiero za 50, może 100 mln lat. Na pewno nie jest wydrążony w środku, choć jego gęstość jest zadziwiająco mała - blisko dwa razy mniejsza niż ziemskich skał. Z tego wynika, że nawet jedna trzecia wnętrza to wnęki puste albo wypełnione lodem. To drugie byłoby na rękę przyszłym zdobywcom Marsa, bo maleńkie księżyce ze słabą grawitacją mogą służyć za wygodną bazę wypadową.

Z widma światła odbitego od powierzchni Fobosa odczytano, że jest on zbudowany z minerałów węglowych, takich jak popularne meteoryty zwane chondrytami. Nie jest więc raczej potomkiem Marsa, ale pewności wciąż nie ma.

Nie udało się zbadać tego księżyca pod koniec lat 80., kiedy w jego stronę wyruszyły dwie sondy Fobos - ostatnie duże radzieckie bezzałogowe misje międzyplanetarne. Pierwsza z nich zamilkła w połowie drogi, a druga - kiedy była już prawie u kresu podróży, 100 km od celu (ta ostatnia wiozła lądownik, który miał opuścić się na powierzchnię księżyca).

Obecna misja Mars Express może przełamać złą passę. Sonda w sumie 12 razy przeleci w pobliżu Fobosa. Oprócz pomiarów grawitacyjnych zbada minerały na powierzchni księżyca, temperaturę dnia i nocy, a także szczegółowo go sfotografuje.

Na te zdjęcia niecierpliwie czekają organizatorzy misji rosyjskiego próbnika Fobos-Grunt, który za dwa lata ma lądować na tym księżycu, pobrać próbki gruntu i wrócić z nimi na Ziemię. Byłaby to pierwsza międzyplanetarna misja rosyjska od czasu nieudanej wyprawy na Marsa w 1996 r. (sonda krótko po starcie spadła wtedy do oceanu).

Jeśli się uda, dostaniemy kawałek Fobosa na Ziemi i przekonamy się, czy rzeczywiście jest taki nieziemski, jak go kiedyś malowali.

PS A skąd autor "Podróży Guliwera" wiedział o księżycach Marsa przed ich odkryciem? Dziś się już domyślamy. W czasach Swifta wierzono, że planety mają tym więcej księżyców, im są dalej od Słońca. Ziemia miała jeden, Jowisz - cztery (o tylu wtedy wiedziano), a Saturn - pięć. Z tego wynikało, że Mars krążący między Ziemią a Jowiszem ma co najmniej dwa satelity.

**Blog, w którym naukowcy z ESA na bieżąco komentują przeloty sondy Mars Express nad Fobosem: http://webservices.esa.int/blog/blog/7

Gazeta Wyborcza

Guliwer w krainie Marsjan

Archiwum

Moje najwiÄksze skarby i opowieĹci prosto z mojego

Moje najwiÄksze skarby i opowieĹci prosto z mojego