Fobos orbituje najbliżej względem swojej macierzystej planety ze wszystkich księżyców Układu Słonecznego. Najprawdopodobniej jest planetoidą przechwyconą dawno temu przez Marsa. Według innej hipotezy, wysuniętej kilkadziesiąt lat temu, Fobos miał być wytworem... pozaziemskiej cywilizacji. 

Fotografia Fobosa wykonana przez Mars Reconnaissance Orbiter. Źródło: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

Został odkryty 18 sierpnia 1877 r. przez amerykańskiego astronoma Asapha Halla za pomocą największego wtedy, 66 centymetrowego refraktora, zainstalowanego w Obserwatorium Marynarki Wojennej w Waszyngtonie. Kilka dni wcześniej ten sam obserwator odkrył drugiego z marsjańskich księżyców – Deimosa. Ciekawostką jest fakt, że 150 lat przed Hallem francuski pisarz Jonathan Swift, opisał w swoich słynnych Podróżach Guliwera fikcyjne odkrycie dwóch księżyców Marsa. Astronomowie nie zapomnieli o tej proroczej wzmiance i nazwali szereg utworów powierzchniowych na Fobosie imionami związanymi ze wspomnianą powieścią autorstwa Swifta.

Teleskop w Waszyngtonie, za pomocą którego odkryto księżyce Marsa. Źródło: Wikimedia.

Sam księżyc otrzymał nazwę Fobos, od greckiego boga symbolizującego strach, który był synem Aresa i Afrodyty (w mitologii rzymskiej Marsa i Wenus). Jednak jego rozmiary, w porównaniu z największymi księżycami, nie wywołują strachu. Posiada nieregularny kształt o wymiarach 27 na 18 kilometrów. Krąży tak blisko Marsa, że za kilkadziesiąt milionów lat najprawdopodobniej rozbije się o jego powierzchnię, bądź zostanie rozerwany przez siły grawitacyjne planety i utworzy wokół niej pierścień materii. Obecnie orbituje w odległości ok. 6 tysięcy kilometrów od powierzchni Marsa, zbliżając się do niego w tempie niecałych 2 metrów na sto lat. Obiega planetę szybciej niż wynosi obrót Marsa wokół własnej osi, w związku z czym na powierzchni czerwonej planety można zobaczyć (zazwyczaj) dwa wschody Fobosa dziennie (wschodzi na zachodzie i po 4 godzinach i 15 minutach zachodzi na wschodzie). Nie jest to jedyną konsekwencją bardzo bliskiej orbity. Kolejną jest niemożność zobaczenia księżyca z obszarów okołobiegunowych Marsa. Innym ciekawym zjawiskiem jest duża liczba zaćmień Fobosa, których jest ok. 1300 w ciągu roku marsjańskiego (trwającego 687 ziemskich dni). Zaćmienia Słońca przez Fobosa także zdarzają się stosunkowo często, jednak z powodu małych rozmiarów księżyca nigdy nie są zaćmieniami całkowitymi.

Obrączkowe zaćmienie Słońca przez Fobosa. Zdjęcia wykonane przez Łazik Curiosity 20 sierpnia 2013 r. Źródło: NASA/JPL.

Obecnie uważa się, że Fobos złożony jest kawałków gruzu scalonych przez siłę grawitacji, a jego powierzchnia pokryta jest warstwą pyłu podobnego do księżycowego regolitu, osiągającą grubość ok. 100 metrów. Z tego powodu posiada bardzo niskie albedo, w związku z czym odbija małą ilość promieni słonecznych. Temperatura na powierzchni księżyca waha się od –4 do –112 stopni Celsjusza. Jego wewnętrzna budowa wpływa na niską średnią gęstość materii wynoszącą ok. 1,85 grama na centymetr sześcienny, tj. niemal dwukrotnie mniejszą niż gęstość naszego Księżyca. W przeszłości ta cecha, połączona z właściwościami orbity Fobosa była przedmiotem dyskusji naukowych, a najbardziej oryginalną hipotezę przestawił radziecki astronom Iosif Szkłowski. Na przełomie lat 50 i 60 ubiegłego wieku, badając charakterystykę orbity Fobosa wysunął przypuszczenie, że księżyc ten może być sztucznym satelitą zbudowanym głównie z metalu i w dużej mierze pustym w środku. Od kiedy otrzymaliśmy pierwsze zdjęcia powierzchni księżyca stało się jasne, że nie jest tworem pozaziemskiej cywilizacji, a z wyglądu i charakterystyki fizycznej przypomina planetoidę.

Na powierzchni występują liczne kratery, w tym największy z nich, dziesięciokilometrowy Stickney, nazwany na cześć żony odkrywcy Fobosa. Uważa się, że w momencie jego powstania, energia uderzenia była na tyle silna, że księżyc omal nie został rozerwany na kawałki. Innymi charakterystycznymi strukturami są bruzdy przebiegające wzdłuż księżyca, od okolic krateru Stickney do przeciwległego krańca Fobosa. Mają głębokość do 30 metrów, szerokość do 200 metrów i maksymalną długość 20 kilometrów. Według najnowszej hipotezy powstały wskutek grawitacyjnego oddziaływania Marsa i są początkowym objawem powolnego rozpadania się księżyca. Kolejnym ciekawym obiektem  jest monolit o długości 85 metrów, którego pochodzenie nie jest do końca wyjaśnione. Kanadyjska Agencja Kosmiczna ma zamiar wysłać sondę, aby zbadać szczegóły tego zagadkowego tworu. Mimo, że nazwa księżyca nawiązuje do mitologii greckiej to wszystkie struktury na jego powierzchni nazwane zostały na cześć astronomów badających jego właściwości, lub ich nazwy zostały zaczerpnięte z Przygód Guliwera.

Krater Stickney i rozchodzące się równolegle bruzdy. Zdjęcie wykonane przez MRO 23 MARCA 2008. Źródło: NASA/JPL/University of Arizona.

Tajemniczy monolit rzucający cień na powierzchnię Fobosa. Zdjęcie wykonane przez Mars Global Surveyor (1998 r.). Źródło: Wikimedia.

Dotychczasowa eksploracja Fobosa prowadzona była głównie przy okazji misji mających na celu badanie Marsa. Pierwszą był program Mariner 7, podczas którego w 1969 r. przesłano pierwsze zdjęcia księżyca. Kolejne fotografie i dane dotyczące Fobosa pochodziły m.in. z następujących misji marsjańskich i urządzeń z nimi związanych: Viking 1 (1977 r.), Mars Global Surveyor (1998, 2003), Mars Express (2004, 2008, 2010), Spirit Rover (2005), Mars Reconnaissance Orbiter (2007, 2008). Pierwszą dedykowana misja mającą na celu szczegółowe zbadanie marsjańskiego księżyca był radziecki Program Fobos z dwoma wysłanymi sondami (Fobos 1, Fobos 2). Obie wysłane zostały w 1988 r., ale pierwsza z nich uległa awarii i zakończyła swoją misję niepowodzeniem. Fobos 2 dotarła do celu (mimo problemów z nadajnikami), przesyłając 37 zdjęć powierzchni Fobosa. Po dwóch miesiącach pracy, na tydzień przed planowanym opuszczeniem lądownika stracono z nią łączność, przez co nie udało się zbadać próbek gruntu jak i przeprowadzić pozostałych planowanych badań. Kolejną misją była rosyjska Fobos-Grunt, jednak zakończyła się całkowitą porażką. Sonda, wskutek problemów z rakieta nośną nie opuściła ziemskiej orbity i ostatecznie, po dwóch miesiącach od wystrzelenia, rozbiła się w wodach Pacyfiku.
W ciągu ostatnich 20 lat, kilka planowanych misji na Fobos nie doszło do skutku z powodu cięć budżetowych, bądź zmiany priorytetów badawczych. Kolejne misje, będące obecnie w planach mają być zrealizowane dopiero po 2020 roku.

Radziecki znaczek pocztowy upamiętniający Program Fobos. Źródło: Wikimedia.

Ciekawostki:

• W 1980 r. doszło do upadku jednego z bardzo nietypowych meteorytów, nazwanego Meteorytem Kaidun. Spadł na terenie radzieckiej bazy wojskowej w Jemenie, a jego skład sugeruje, że może pochodzić z Fobosa.
• Fobos widziany z okolic równika Marsa ma rozmiar trzykrotnie mniejszy niż Księżyc podczas pełni widziany z Ziemi.
• Fobos był wielokrotnie miejscem akcji powieści i opowiadań science fiction oraz gier komputerowych.

Grzegorz Iwanicki