2 kwietnia 2022 roku poszukujący życia na Marcie łazik Perseverance zrobił sobie przerwę w podróży do delty starożytnej marsjańskiej rzeki, aby nakręcić film z tranzytu Fobosa przed tarczą Słońca.
To, co nazywamy zaćmieniami Słońca na Marsie, to tak naprawdę tranzyty. Tranzytem nazywamy przejście jednego ciała niebieskiego przed tarczą drugiego obserwowane wówczas, gdy oba ciała i obserwator znajdą się na jednej linii (tranzyt astronomiczny tarczowy). Tranzyt następuje wtedy, gdy tarcza bliższego obiektu wydaje się mniejsza (ma mniejszy rozmiar kątowy) od tarczy obiektu dalszego.
Do zaćmień natomiast dochodzi wtedy, gdy tranzytujące ciało (czyli np. Księżyc widziany z Ziemi) ma na tyle duży rozmiar kątowy, że ciało dalsze (czyli np. Słońce widziane z Ziemi) zostanie całkowicie zasłonięte. Ponieważ rozmiary kątowe księżyców Marsa widziane z powierzchni tej planety są mniejsze od rozmiaru kątowego Słońca, do całkowitych zaćmień nigdy tam nie dochodzi.
Obserwacje tzw. zaćmień Słońca na Marsie są one prowadzone regularnie od roku 2004 przez kolejne łaziki, czyli Spirit, Opportunity i Curiosity, jednak dzięki postępowi techniki możemy obecnie nagrywać te zjawiska na wysokiej jakości filmach. Rośnie też liczba zaobserwowanych tranzytów. Od 2019 roku Curiosity, Opportunity i Spirit wspólnie zaobserwowały 40 tranzytów Fobosa i osiem tranzytów Deimosa.
Kamera Mastcam-Z firmy Perseverance ma kolejne ulepszenie w porównaniu z systemami kamer poprzednich łazików: filtr podobny do okularów przeciwsłonecznych, który zmniejsza intensywność światła słonecznego, umożliwiając naukowcom dostrzeżenie wybrzuszeń i grzbietów w obrysie Fobosa, a także grupy plam słonecznych na Słońcu.
Film ukazuje tranzyt Fobosa przed tarczą Słońca (potocznie nazwany zaćmieniem Słońca na Marsie) zaobserwowany przez łazik Perseverance 2 kwietnia 2022 roku. Źródło: NASA
Niezależnie jednak od tego głównym celem naukowym Perseverance jest poszukiwanie śladów dawnego życia na Marsie oraz zbieranie i przechowanie próbek, które mogą zawierać dowody istnienia żywych organizmów na Czerwonej Planecie. NASA i ESA planują przetransportować te próbki na Ziemię w ramach kampanii transportu próbek w ciągu najbliższej dekady.
Perseverance ma dzielnego towarzysza – nieustraszony helikopter Ingenuity. Ten mały śmigłowiec już pięciokrotnie przekroczył plan, wykonując jak dotąd 26 lotów w marsjańskiej atmosferze. Pierwszy lot odbył się 19 kwietnia 2021 roku, a 20 kwietnia 2022 roku Ingenuity po raz 26. wzbił się on w marsjańskie niebo.
Film ukazuje materiał zebrany podczas 26. lotu marsjańskiego helikoptera Ingenuity, który miał miejsce 26 kwietnia 2022 roku, i pięciu poprzednich przelotów. Źródło: NASA
Wracając do obserwacji tranzytów: wykonuje się je nie tylko dlatego, że wyglądają spektakularnie. Ich celem jest dokładne zbadanie przeszłości, teraźniejszości i przyszłości naszego planetarnego sąsiada i jego dwóch księżyców.
Pierwszy z nich, Fobos, jest około 157 razy mniejszy od ziemskiego Księżyca. Drugi, Deimos, jest jeszcze mniejszy. Naukowcy sądzą, że te dwa nieregularne ciała mogą być planetoidami, które dawno temu zostały przechwycone przez grawitację Marsa.
Na ilustracji: Księżyce Marsa Fobos i Deimos. Źródło: Wikimedia Commons
Sam Fobos znajduje się w spirali śmierci nad Marsem. Co stulecie zbliża się do Marsa o około dwa metry i prawdopodobnie zderzy się z powierzchnią Czerwonej Planety za kilkadziesiąt milionów lat. Dzięki 20 latom obserwacji tranzytów Fobosa udało się znacznie poprawić nasze rozumienie dynamiki orbity tego księżyca. Obserwacje te pozwalają również dowiedzieć się więcej o budowie samego Marsa. Gdy Fobos okrąża Marsa, jego grawitacja wywiera niewielkie siły pływowe na wnętrze Czerwonej Planety, lekko deformując skały w skorupie i płaszczu planety. Siły te również powoli zmieniają orbitę Fobosa. W rezultacie geofizycy mogą analizować te zmiany i lepiej zrozumieć wewnętrzną strukturę Marsa.
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracji: Księżyc Marsa Fobos przechodzący przed tarczą Słońca. Źródło: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/SSI