Tranzyt Fobosa z Marsa
Tranzyt Fobosa przez Słońce widziany z Marsa ma miejsce, gdy Fobos przechodzi bezpośrednio między Słońcem a punktem na powierzchni Marsa, zasłaniając dużą część dysku słonecznego dla obserwatora na Marsie. Podczas tranzytu Fobosa można zobaczyć z Marsa jako duży czarny dysk szybko poruszający się po powierzchni Słońca. W tym samym czasie cień ( antumbra ) Fobosa porusza się po powierzchni Marsa.
Wydarzenie to można również uznać za szczególnie szybkie i płytkie obrączkowe zaćmienie Słońca dokonane przez Fobosa.
Tranzyt
okres orbitalny Księżyca wynoszący około 7,6 godziny.
Ponieważ Fobos krąży blisko Marsa i w linii z jego równikiem , tranzyty Fobosa występują gdzieś na Marsie przez większość dni marsjańskiego roku. Jego nachylenie orbity wynosi 1,08°, więc szerokość jego cienia rzucanego na powierzchnię Marsa wykazuje wahania sezonowe, przesuwając się od 70,4°S do 70,4°N iz powrotem w ciągu marsjańskiego roku. Fobos jest tak blisko Marsa, że nie jest widoczny na południe od 70,4°S ani na północ od 70,4°N; przez kilka dni w roku jego cień całkowicie omija powierzchnię i pada na północ lub południe od Marsa.
W dowolnym miejscu geograficznym na powierzchni Marsa w marsjańskim roku są dwa okresy, kiedy cień Fobosa lub Deimosa przechodzi przez jego szerokość geograficzną. Podczas każdego takiego interwału obserwatorzy mogą zobaczyć około pół tuzina tranzytów Fobosa w tej lokalizacji geograficznej (w porównaniu do zera lub jednego tranzytu Deimosa ). Tranzyty Fobosa mają miejsce podczas marsjańskiej jesieni i zimy na odpowiedniej półkuli; bliżej równika mają miejsce w okolicach marcowej i wrześniowej , dalej od równika bliżej przesilenia zimowego .
Obserwatorzy na dużych szerokościach geograficznych (ale mniejszych niż 70,4°) zobaczą zauważalnie mniejszą średnicę kątową Fobosa, ponieważ znajdują się znacznie dalej od niego niż obserwatorzy na równiku Marsa. W efekcie tranzyty Fobosa dla takich obserwatorów obejmą mniejszą część tarczy Słońca. Ponieważ krąży tak blisko Marsa, Fobosa nie można zobaczyć na północ od 70,4°N ani na południe od 70,4°S; obserwatorzy na takich szerokościach geograficznych oczywiście również nie zobaczą tranzytów.
Opportunity Łazik marsjański sfotografował tranzyty Fobosa w dniach 7, 10 i 12 marca 2004 r. W podpisach poniżej pierwszy rząd pokazuje czas ziemski UTC , a drugi rząd lokalny czas słoneczny na Marsie .
|
|
|
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 |
Dane w poniższych tabelach zostały wygenerowane przy użyciu JPL Horizons . Istnieje niewielka rozbieżność z czasami podanymi dla serii zdjęć powyżej. Może to wynikać z niedokładności danych efemerydalnych używanych przez JPL Horizons; również dane JPL Horizons podają lokalny pozorny czas słoneczny, podczas gdy czasy podane powyżej są prawdopodobnie jakąś formą średniego czasu słonecznego (a zatem część rozbieżności wynikałaby z marsjańskiego odpowiednika równania czasu ) .
|
Czas trwania Czas ziemski ( UTC ) |
Czas trwania (lokalny czas słoneczny) |
Drobiazg. oddzielić. |
Fobos ang. średnica |
słońce ang. średnica |
słońce alt. |
|---|---|---|---|---|---|
| poprzednia seria tranzytów miała miejsce pod koniec kwietnia 2003 r. - na początku maja 2003 r | |||||
|
7 marca 2004 (02:46:25 - 02:46:54) |
08 18 32 – 08 19 00 | 671" | 779,2" | 1230,7" | 34,6° |
|
8 marca 2004 (01:39:58 - 01:40:31) |
06 35 36 – 06 36 08 | 517" | 665,0" | 1229,8" | 8,9° |
|
10 marca 2004 (07:36:33 - 07:37:07) |
11 06 16 – 11 06 49 | 114" | 908,4" | 1227,6" | 76,3° |
|
11 marca 2004 (14:47:15 - 14:47:53) |
17 27 19 – 17 27 56 | 193" | 669,4" | 1226,3" | 8,0° |
|
12 marca 2004 (13:41:02 - 13:41:38) |
15 44 38 – 15 45 13 | 64" | 784,5" | 1225,5" | 33,7° |
|
13 marca 2004 (12:30:00 - 12:30:28) |
13 57 16 – 13 57 42 | 625" | 880,4" | 1224,6" | 60,4° |
| kolejna seria tranzytów miała miejsce w drugiej połowie marca 2005 roku | |||||
Obrazy cienia
Widziany z orbity półcieniowy cień Fobosa porusza się szybko po powierzchni Marsa. Ten cień na powierzchni Marsa był wielokrotnie fotografowany przez Mars Global Surveyor .
Wiking 1
W latach 70. Viking 1 Lander i Orbiter również sfotografowały cień. Lądownik wykrył przechodzący przez niego cień Fobosa. Zostało to wykryte jedynie jako nieznaczne przyciemnienie światła otoczenia; kamera Viking 1 Lander nie wykonała zdjęcia Słońca. Cień potrzebował około 20 sekund, aby przejść nad lądownikiem, poruszając się z prędkością około 2 km/s. Cień został jednocześnie zobrazowany z sondy Viking 1 Orbiter, co pozwoliło na zlokalizowanie pozycji lądownika na zdjęciach z orbity.
Zdjęcie z 26 sierpnia 1999 r
Znacznie bardziej szczegółowe zdjęcia cienia zostały wykonane wraz z przybyciem w 1997 roku Mars Global Surveyor i jego wysokiej rozdzielczości Mars Orbital Camera. Jedno takie zdjęcie zostało zrobione 26 sierpnia 1999 r. i przedstawia cień w wysokiej rozdzielczości. To zdjęcie zostało przedstawione w komunikacie prasowym NASA z 1 listopada 1999 r.
Analizując mapy Marsa, widzimy, że cień jest wyśrodkowany na około 10,9°N 49,2°W.
Możemy również wyszukać oryginalne pliki graficzne w M04-03241 (czerwony) i M04-03242 (niebieski), część galerii obrazów szerokokątnych MOC, Region Lunae Palus, Subphase M04. „Czas rozpoczęcia obrazu” to 03:26:13.01 UTC , „czas integracji linii” wynosi 80,4800 milisekund, a współczynnik „sumowania w dół” wynosi 4. Ponieważ cień jest wyśrodkowany w odległości 6400 pikseli od dołu oryginalnego obrazu o wysokości 10800 pikseli (Mars Global Surveyor miał -północna orbita synchroniczna ze Słońcem), dodajemy (6400 × 0,08048 × 4) = 2060,3 sekundy = 34 minuty 20,3 sekundy, aby uzyskać czas 04:00:33,3 UTC dla środka cienia. Wprowadzając wartości współrzędnych długości/szerokości geograficznej/wysokości -310.8,10.9,0 do JPL Horizons widzimy, że przewidywany czas tranzytu w połowie wynosił 04:00:36 UTC , w doskonałej zgodzie z błędem określania dokładnej długości i szerokości geograficznej środka cienia. Było to około 14:41 marsjańskiego lokalnego czasu słonecznego, a Słońca wynosiła 46,5° nad horyzontem. JPL Horizons pokazuje również, że 26 sierpnia 1999 r. odległość między Ziemią a Marsem wynosiła 9,6 minuty świetlnej.
Inne obrazy
Istnieje wiele dziesiątek innych obrazów cienia, ale mają one znacznie niższą rozdzielczość (o współczynnik 27/4). Trzy takie obrazy są pokazane w komunikacie prasowym NASA z 1 listopada 1999 r.
Znaczniki czasu wydrukowane na zdjęciach w komunikacie prasowym NASA nie odpowiadają faktycznemu czasowi sfotografowania cienia, a raczej reprezentują „czas rozpoczęcia obrazu” znacznie większego oryginalnego obrazu w pionie. Mars Global Surveyor okrąża Marsa po orbicie polarnej synchronicznej ze Słońcem z okresem orbity 117,65 minuty, przemieszczając się od bieguna południowego do bieguna północnego i nieustannie kieruje swoją kamerę prosto w dół. Rezultatem jest obraz w postaci bardzo długiego, cienkiego pionowego paska, w którym piksele w górnej części obrazu są obrazowane prawie godzinę po tych w dolnej części obrazu. W zasadzie obraz może mieć nawet 43200 pikseli wysokości, ale „sumowanie w dół” służy do łączenia sąsiednich linii. Na przykład współczynnik sumowania w dół równy 27 powoduje, że każde 27 linii jest łączonych w jedną, co daje obraz o wysokości 1600 pikseli. Tak więc, aby określić rzeczywisty czas, w którym cień Fobosa został sfotografowany, konieczne jest zlokalizowanie oryginalnego obrazu i zmierzenie, ile pikseli od dołu obrazu znajduje się cień i dodanie odpowiedniego przesunięcia do czasu rozpoczęcia obrazu.
Na przykład badamy obraz oznaczony sygnaturą czasową 1 września 1999 r., 20:13:05 (UTC). Mamy oryginalne obrazy M07-00166 (czerwony) i M07-00167 (niebieski), część galerii MOC Global-Map Images, Subphase M07. Cień znajduje się mniej więcej na 14°N 236°W.
W tym przypadku czas rozpoczęcia obrazu wynosi 20:13:04,69 UTC , czas integracji linii wynosi 80,48 milisekund, a współczynnik sumowania w dół wynosi 27. Cień ma około 8 pikseli wysokości, a jego środek znajduje się w odległości 993 pikseli od dołu oryginalnego 1600 -pikselowy obraz. Dodajemy (993 × 0,08048 × 27) = 2157,75 sekundy = 35 minut 57,75 sekundy, aby uzyskać czas 20:49:02,4 UTC dla środka cienia.
Wprowadzenie wartości współrzędnych długości/szerokości geograficznej/wysokości -124,14,0 do JPL Horizons daje oczekiwany czas tranzytu na 20:49, co ponownie jest dobrą zgodą. 1 września 1999 roku odległość między Ziemią a Marsem wynosiła 9,9 minuty świetlnej.
Inne obserwacje
Tranzyty Fobosa w 2019 roku zostały wykryte jako przejściowy spadek aktualnych danych z paneli słonecznych lądownika InSight. W tamtym czasie dane były zbierane tylko w odstępach 30-sekundowych, więc zdarzenia rejestrowano tylko jako pojedyncze spadki od kilku do kilkudziesięciu procent.
Podczas tranzytów wiosną 2020 r. wszystkie instrumenty na pokładzie InSight zarejestrowały pełną częstotliwość próbkowania i zaobserwowano lekkie przechylenie ultraczułego sejsmometru, a także spadek nasłonecznienia i spadek temperatury powierzchni o 2 K. Pochylenie sejsmometru było spowodowane skurczem gruntu w wyniku spadku temperatury; wszędzie, ale w cieniu osłona termiczna wokół sejsmometru.
Zobacz też
- Astronomia na Marsie
- Lista misji na Księżyce Marsa
- Zaćmienia Słońca na Marsie
- Tranzyt Deimosa z Marsa
- Tranzyt Ziemi z Marsa
- Tranzyt Merkurego z Marsa
Dalsza lektura
- J. Bell, M. Lemmon, M. Wolff, Tranzyty Marsa I i II , IAU Circ., 8298, 2 (2004).
[1]( Plik TeX DVI znajduje się w [2] ).
Linki zewnętrzne
- na YouTubie
- JPL Horizons (musi korzystać z interfejsu telnet dla punktów obserwacyjnych innych niż Ziemia)
- okazji : Sol 42 (małe zdjęcia tranzytu z 7 marca 2004 r. na pastwisku znajdują się u góry strony).
- Opportunity : Sol 45 (mały obraz tranzytu z 10 marca 2004 r. znajduje się blisko środka strony).
- okazji : Sol 47 (mały obraz tranzytu z 12 marca 2004 r. znajduje się u dołu strony).
- Animacja tranzytu z 10 marca 2004 roku
| Geografia | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Astronomia |
|
||||||||||
| Badanie |
|
||||||||||
| Powiązany | |||||||||||
