ESA's Mars Express heeft gedetailleerde beelden vastgelegd van de kleine, gehavende en onregelmatig gevormde maan Phobos vanuit verschillende hoeken tijdens een unieke flyby.

Mars heeft twee manen:Phobos en de kleinere en verder weg gelegen Deimos, genoemd naar de Griekse mythologische personificaties van angst (Phobos - vandaar "fobie") en terreur (Deimos).

Mars Express heeft dit duo verkend sinds het in 2004 de Rode Planeet begon te observeren:het heeft Phobos gezien met de prachtige ringen van Saturnus op de achtergrond, scheerde langs de maan op een afstand van slechts 45 km, gebruikte zijn stereocamera met hoge resolutie om ongelooflijk gedetailleerde 360-graden beelden van Phobos en zijn intrigerend gemarkeerde oppervlak te maken, en benaderde Deimos om een ​​reeks afbeeldingen te maken en de locatie en bewegingen van de maan vast te stellen.

Een nieuwe beeldreeks van Mars Express legt nu de bewegingen en het oppervlak van Phobos in detail vast. De film bestaat uit 41 foto's gemaakt op 17 november 2019, toen Phobos Mars Express passeerde op een afstand van 2400 km. Mars Express is momenteel het enige ruimtevaartuig dat in staat is om Phobos van dichtbij te ontmoeten.

Door deze mogelijkheid kon het ruimtevaartuig talloze functies over het oppervlak van de maan bekijken. Er zijn een aantal inslagkraters te zien, gemaakt toen de 26 km lange Phobos tijdens zijn reizen door de ruimte werd geraakt door kleine lichamen en rotsachtig puin. De grootste hiervan is de Stickney-krater, die kan worden gezien in de richting van het midden van het frame en meet 10 km over.

Ook zichtbaar zijn een aantal lineaire markeringen en groeven die lijken op lange, diepe groeven of krassen. De oorsprong van deze kenmerken is onzeker:ze kunnen zijn uitgehouwen door puin dat over het oppervlak van de maan rolt, of gecreëerd toen de maan in verschillende richtingen werd getrokken door getijdenkrachten die werden aangedreven door zijn moederplaneet.

De afbeeldingsreeks toont Phobos onder een aantal hoeken - de maan kan worden gezien ronddraaiend, en licht langzaam op voordat het weer donker wordt. De lichte op- en neergaande beweging van de maan wordt veroorzaakt door de lichte oscillatie van Mars Express, aangezien het ruimtevaartuig is gedraaid van zijn normale positie (wijzend naar Mars) naar deze nieuwe (wijzend naar Phobos) om deze beelden te verkrijgen.

Deze gegevens illustreren mooi het concept van fasehoek:de hoek tussen een lichtbron (in dit geval de zon) en de waarnemer (Mars Express), gezien vanaf het doelobject zelf (Phobos). De beginfasehoek is 17 graden, daalt tot bijna 0 graden halverwege (wanneer Phobos op zijn helderst is), en stijgt dan tot 15 graden tegen het einde van de animatie.

Om een ​​mentaal beeld te krijgen van dit traject, je kunt je voorstellen dat Mars Express Phobos van één kant observeert, langzaam naar voren bewegend om er gelijk mee te komen, en dan naar de andere kant gaan, het tekenen van een boog in de lucht tussen Phobos en de zon.

Beelden verkregen over een reeks fasehoeken, zoals hier getoond, zijn ongelooflijk nuttig voor wetenschappers. Er worden verschillende schaduwen geworpen als de positie van de zon verandert ten opzichte van het doelobject:dit verlicht en benadrukt de oppervlaktekenmerken en maakt berekeningen van de hoogte van de elementen mogelijk, diepte en reliëf, en onthult veel over de ruwheid, porositeit en reflectiviteit van het oppervlaktemateriaal zelf.

Een fasehoek van nul graden treedt op wanneer de zon direct achter de waarnemer staat. In deze afstemming is al het licht dat Phobos verlicht, raakt het oppervlak verticaal en wordt dus grotendeels teruggekaatst in de ruimte, waardoor het doelobject merkbaar oplicht, zoals te zien in de animatie, en schaduwen verdwijnen. De laagste fasehoek in deze animatie is niet precies nul, maar 0,92 graden.

Deze regeling - van de zon, Mars Express en Phobos, waar de laatste wordt waargenomen bij een fasehoek van bijna nul, is zeer zeldzaam, en gebeurt hooguit drie keer per jaar. Andere kansen om een ​​fasehoek van minder dan één te bereiken, zullen pas in april en september 2020 plaatsvinden (in het laatste geval Mars Express kan een fasehoek van precies nul bereiken).

Als zodanig, Mars Express grijpt elke gelegenheid aan om deze kleine en intrigerende maan vanuit deze hoek te bekijken, om licht te werpen op zijn eigenschappen, gedrag, mogelijke oorsprong, orbitale kenmerken en locatie in de ruimte - en om het potentieel ervan als missiebestemming te onderzoeken.

Phobos is misschien een onbekende wereld, maar het fenomeen dat in de film wordt getoond, is bekend bij iedereen die een volle maan heeft gezien. Om een ​​volle maan te creëren, de zon, Aarde en Maan staan ​​in een ongeveer rechte lijn op één lijn (hoewel, vanwege orbitale neigingen, een exacte line-up is zeldzaam, en resulteert in een maansverduistering). Hier de fasehoek - de hoek tussen de lichtbron (de zon) en de waarnemer op het aardoppervlak, gezien vanaf de maan - is nul, net als in de film van Phobos. Vandaag, 12 december, markeert de laatste volle maan van 2019. Dus kijk omhoog, en denk aan Mars' kleine maan Phobos.