Прохождение Фобоса, видимое с Марса
Прохождение Фобоса по диску Солнца при наблюдении с Марса происходит, когда Фобос проходит непосредственно между Солнцем и точкой на поверхности Марса, где находится наблюдатель, и закрывает большую часть видимого диска Солнца. При прохождении Фобос наблюдается с Марса как большой тёмный диск, быстро движущийся по видимому диску Солнца. В то же время по поверхности Марса движется тень от Фобоса.
Прохождение
[править | править код]Прохождение Фобоса по диску Солнца для наблюдателя на Марсе обычно длится около 30 секунд, поскольку период обращения спутника вокруг Марса составляет всего 7,6 часа.
Поскольку Фобос обращается близко к Марсу почти в плоскости экватора, то прохождения Фобоса происходят для разных точек на поверхности Марса в течение большей части года. Наклон орбиты Фобоса составляет 1,08°, поэтому широта, на которую приходится тень на поверхности Марса, варьируется в зависимости от сезона года и достигает широт от -70,4° до 70,4°. Близость Фобоса к Марсу приводит к тому, что он не виден на широтах меньше -70,4° и больше 70,4°.
Для произвольной точки на поверхности Марса существуют два интервала в году, когда тень Фобоса или Деймоса проходит над точкой на данной широте. В течение каждого такого интервала может наблюдаться десяток прохождений Фобоса для данного пункта наблюдения (прохождений Деймоса над данным пунктом за тот же интервал времени может быть 0-1). Прохождения Фобоса происходят в течение осени и зимы в соответствующих полушариях. Вблизи экватора прохождения происходят вблизи весеннего и осеннего равноденствий, а по мере приближения к полюсам прохождения смещаются в сторону солнцестояний.
Наблюдатели в высоких широтах (но менее 70,4°) увидят значительно меньший угловой размер Фобоса, поскольку они будут находиться значительно дальше от спутника, чем наблюдатели на экваторе. В результате для наблюдателей в высоких широтах при прохождении Фобос будет закрывать меньшую часть диска.
Марсоход "Оппортьюнити" сфотографировал прохождения Фобоса 7, 10 и 12 марта 2004 года. На снимках ниже в первом ряду показано время по шкале UTC, во втором ряду показано местное марсианское солнечное время.
02:46:23 08:16:41 |
02:46:33 08:16:51 |
07:36:28 11:04:23 |
07:36:38 11:04:32 |
07:36:48 11:04:42 |
13:40:47 15:42:35 |
13:40:57 15:42:44 |
13:41:07 15:42:54 |
13:41:17 15:43:04 |
Данные в таблице ниже получены с помощью JPL Horizons. Существуют некоторые расхождения с моментами времени, указанными рядом с изображениями выше. Они могут возникать из-за неточности эфемерид, используемых JPL Horizons; также JPL Horizons приводит местное солнечное время, а выше указано среднее солнечное время (моменты не совпадают из-за марсианского аналога уравнения времени).
Продолжительность Земное время (UTC) |
Продолжительность (Местное солнечное время) |
Минимальное расстояние |
Угловой диаметр Фобоса |
Угловой диаметр Солнца |
Высота Солнца |
---|---|---|---|---|---|
предыдущие прохождения в конце апреля 2003 года – и начале мая 2003 года | |||||
7 марта 2004 года (02:46:25 – 02:46:54) |
08 18 32 – 08 19 00 | 671" | 779,2" | 1230,7" | 34,6° |
8 марта 2004 года (01:39:58 – 01:40:31) |
06 35 36 – 06 36 08 | 517" | 665,0" | 1229,8" | 8,9° |
10 марта 2004 года (07:36:33 – 07:37:07) |
11 06 16 – 11 06 49 | 114" | 908,4" | 1227,6" | 76,3° |
11 марта 2004 года (14:47:15 – 14:47:53) |
17 27 19 – 17 27 56 | 193" | 669,4" | 1226,3" | 8,0° |
12 марта 2004 года (13:41:02 – 13:41:38) |
15 44 38 – 15 45 13 | 64" | 784,5" | 1225,5" | 33,7° |
13 марта 2004 года (12:30:00 – 12:30:28) |
13 57 16 – 13 57 42 | 625" | 880,4" | 1224,6" | 60,4° |
следующие прохождения во второй половине марта 2005 года |
Изображения тени
[править | править код]При наблюдении с орбиты кажется, что тень Фобоса быстро движется по поверхности Марса. Mars Global Surveyor сделал много фотографий тени Фобоса.
Викинг-1
[править | править код]В 1970-х годах аппарат Викинг-1 сфотографировал тень Фобоса на поверхности Марса. Спускаемый аппарат обнаружил тень, проходящую через него.[1] При этом тень выглядела как слабое потускнение света; камера аппарата не получала изображений Солнца. Над аппаратом тень прошла примерно за 20 секунд, двигаясь со скоростью 2 км/с. Тень также наблюдалась спутником Viking 1 Orbiter, что позволило точно определить положение аппарата на Марсе.
Изображение 26 августа 1999 года
[править | править код]Гораздо более подробные изображения тени были получены, когда в 1997 году на Марс прибыл Mars Global Surveyor с камерой высокого разрешения. Одно из таких изображений было получено 26 августа 1999 года. Опубликовано изображение было 1 ноября 1999 года в рамках пресс-релиза NASA.[2]
При исследовании карт Марса[3] мы видим, что тень имеет центр в точке 10,9°с.ш. и 49,2°з.д.
Можно посмотреть на изначальные файлы изображений M04-03241 (красный цвет)[4] и M04-03242 (синий цвет),[5] являющиеся частью набора изображений MOC Wide-Angle Images, Region Lunae Palus, Subphase M04.[6] Момент начала съёмки 03:26:13,01 UTC, время накопления сигнала для одного снимка 80,4800 миллисекунд. Поскольку тень имеет центр на 6400 пикселей от нижнего края оригинального 10800-пиксельного изображения, то итоговый момент для получения центра тени получается при добавлении (6400 × 0,08048 × 4) = 2060,3 секунд = 34 минуты 20,3 секунды, что даёт момент 04:00:33,3 UTC.
По данным JPL Horizons[7] момент середины прохождения должен быть равен 04:00:36 UTC, что согласуется с расчётами выше в пределах ошибок определения координат наблюдателя. По местному марсианскому времени это соответствует 14:41, высота Солнца составляла 46,5° над горизонтом. JPL Horizons также даёт оценку расстояние между Землёй и Марсом 26 августа 1999 года 9,6 световых минут.
Другие изображения
[править | править код]Существуют десятки других изображений тени, но они обладают существенно меньшим разрешением. Три таких изображения были представлены в рамках пресс-релиза NASA, состоявшегося 1 ноября 1999 года.[8]
Временные метки на фотографиях в пресс-релизе NASA не соответствуют реальному времени, когда тень была сфотографирована, поскольку они отражают момент начала съёмки гораздо более крупного изображения. Mars Global Surveyor обращается вокруг Марса по полярной орбите с периодом 117,65 минут, при этом камера смотрит непосредственно вниз. В результате получают изображение в виде длинной тонкой вертикальной полосы, в которой пиксели в верхней части получены спустя примерно час после пикселей в нижней части изображения. В высоту изображение может достигать 43200 пикселей, но для слияния смежных строк применяется дополнительное суммирование. При факторе суммирования 27 каждые 27 строк сливаются в одну, что даёт изображение в 1600 пикселей в высоту. Следовательно, для определения реального момента получения изображения тени Фобоса необходимо определить положение первоначального изображения и измерить количество пикселей от нижнего края изображения до местоположения тени, а также найти соответствующее смещения от момента начала съёмки.
Примечания
[править | править код]- ↑ Beyond Mars . SP-425 The Martian Landscape. NASA. Дата обращения: 27 января 2009. Архивировано 13 апреля 2009 года.
- ↑ NASA press release . Дата обращения: 13 августа 2019. Архивировано 21 мая 2013 года.
- ↑ Map of area Архивная копия от 15 декабря 2005 на Wayback Machine Map zoom Архивная копия от 15 декабря 2005 на Wayback Machine
- ↑ MOC wide-angle image M04-03241 Архивировано 11 марта 2007 года.
- ↑ MOC wide-angle image M04-03242 Архивировано 11 марта 2007 года.
- ↑ MOC Wide-Angle Images, Region Lunae Palus, Subphase M04 . Дата обращения: 13 августа 2019. Архивировано из оригинала 26 сентября 2011 года.
- ↑ Page Moved . Дата обращения: 6 июля 2020. Архивировано 25 мая 2019 года.
- ↑ November 1, 1999 NASA press release Архивная копия от 21 мая 2013 на Wayback Machine.
Литература
[править | править код]- J. Bell, M. Lemmon, M. Wolff, Transits of Mars I and II, IAU Circ., 8298, 2 (2004).
[1](TeX DVI file is at [2]).
Ссылки
[править | править код]- Phobos Transiting Mars Observed by Curiosity Rover на YouTube
- JPL Horizons (must use telnet interface for non-Earth observation points)
- Opportunity image gallery: Sol 42 Архивная копия от 16 июля 2012 на Wayback Machine (small images of the 7 March 2004 grazing transit are near the top of the page).
- Opportunity image gallery: Sol 45 Архивная копия от 16 июля 2012 на Wayback Machine (small images of the 10 March 2004 transit are near the middle of the page).
- Opportunity image gallery: Sol 47 Архивная копия от 16 июля 2012 на Wayback Machine (small images of the 12 March 2004 transit are near the bottom of the page).
- Анимация прохождения 10 марта 2004 года