A транзит Фобоса через Солнце при наблюдении с Марса происходит, когда Фобос проходит прямо между Солнцем и точкой на поверхности Марса, закрывая большую часть Диск Солнца для наблюдателя на Марсе. Во время транзита Фобос можно увидеть с Марса как большой черный диск, быстро движущийся по поверхности Солнца. В то же время тень (antumbra ) Фобоса движется по поверхности Марса.
Это событие можно также рассматривать как особенно быстрое и мелкое кольцевое солнечное затмение, совершенное Фобосом.
Прохождение Фобоса из Марс обычно длится всего тридцать секунд или около того из-за очень быстрого орбитального периода Луны, составляющего около 7,6 часов.
Поскольку Фобос вращается близко к Марсу и соответствует его экватору, прохождение Фобоса происходит где-то на Марсе в большинство дней марсианского года. Его орбитальное наклонение составляет 1,08 °, поэтому широта его тени, проецируемой на поверхность Марса, показывает сезонные колебания, перемещаясь от 70,4 ° ю.ш. до 70,4 ° с.ш. и обратно в течение марсианского года. Фобос находится так близко к Марсу, что его не видно к югу от 70,4 ° ю. в течение нескольких дней в году его тень полностью ускользает от поверхности и падает к северу или югу от Марса.
В любом данном географическом месте на поверхности Марса есть два интервала в марсианском году, когда тень Фобоса или Деймоса проходит через его широту. Во время каждого такого интервала наблюдатели в этом географическом месте могут увидеть около полдюжины прохождений Фобоса (по сравнению с нулем или одним транзитом Деймоса ). Транзиты Фобоса происходят осенью и зимой на Марсе в соответствующем полушарии; близко к экватору они случаются около мартовского и сентябрьского равноденствия, а дальше от экватора они случаются ближе к зимнему солнцестоянию.
Наблюдатели в высоких широтах (но меньше чем 70,4 °) будут видеть заметно меньший угловой диаметр для Фобоса, потому что они находятся значительно дальше от него, чем наблюдатели на экваторе Марса. В результате транзиты Фобоса для таких наблюдателей будут охватывать меньшую часть диска Солнца. Поскольку Фобос вращается так близко к Марсу, его нельзя увидеть к северу от 70,4 ° северной широты или к югу от 70,4 ° южной широты; наблюдатели на таких широтах, очевидно, тоже не увидят транзитов.
Марсоход Марсоход «Оппортьюнити» сфотографировал прохождения Фобоса 7, 10 и 12 марта 2004 г. В подписях ниже первая строка показывает земное время UTC, а вторая строка показывает марсианское местное 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 таблицах ниже созданы с использованием JPL Horizons. Есть небольшое расхождение со временем, указанным для серии изображений выше. Это может быть связано с неточностью эфемеридных данных, используемых JPL Horizons; также данные JPL Horizons дают местное кажущееся солнечное время, в то время как время, указанное выше, вероятно, является некоторой формой среднего солнечного времени (и, следовательно, некоторая несоответствие может быть связано с марсианским эквивалентом уравнения времени ).
Продолжительность. земное время (UTC ) | Продолжительность. (местное солнечное время) | Минимум.. separ. | Phobos. ang. Diam. | Sun. ang. Diam. | Sun. alt. |
---|---|---|---|---|---|
предыдущий набор транзитов произошел в конце апреля 2003 г. - начале мая 2003 г. | |||||
7 марта 2004 г.. (02:46:25 - 02:46:54) | 08 18 32-08 19 00 | 671 " | 779.2" | 1230.7 " | 34,6 ° |
8 марта 2004 г.. (01:39:58 - 01:40 : 31) | 06 35 36-06 36 08 | 517 " | 665.0" | 1229.8 " | 8.9 ° |
10 марта 2004 г.. (07:36:33 - 07:37:07) | 11 06 16-11 06 49 | 114 " | 908,4" | 1227,6 " | 76,3 ° |
11 марта 2004 г.. (14:47:15 - 14:47:53) | 17 27 19-17 27 56 | 193 " | 669.4" | 1226.3 " | 8.0 ° |
12 марта 2004 г.. (13:41:02 - 13: 41:38) | 15 44 38-15 45 13 | 64 " | 784,5" | 1225,5 " | 33. 7 ° |
13 марта 2004 г.. (12:30:00 - 12:30:28) | 13 57 16-13 57 42 | 625 " | 880,4 " | 1224,6" | 60,4 ° |
следующая серия транзитов произошла во второй половине марта 2005 г. |
Вид с орбиты можно увидеть полутеневую тень Фобоса, которая быстро перемещается по поверхности Марса. Эта тень на марсианской поверхности неоднократно фотографировалась Mars Global Surveyor.
В 1970-х годах Викинг-1 Lander и Orbiter также сфотографировали тень. Посадочный модуль обнаружил проходящую через него полутеневую тень Фобоса. Это было обнаружено только как небольшое затемнение окружающего света; камера Viking 1 Lander не сфотографировала Солнце. Тени потребовалось около 20 секунд, чтобы пройти над посадочным модулем со скоростью около 2 км / с. Тень была одновременно получена с орбитального аппарата "Викинг-1", что позволило определить положение посадочного модуля на снимках орбитального аппарата.
Гораздо более подробные изображения тени были получены с прибытием в 1997 г. Mars Global Surveyor и его высокой точки. орбитальная камера с разрешением Mars. Один такой снимок был сделан 26 августа 1999 г. и показывает тень с высоким разрешением. Это изображение было опубликовано в пресс-релизе НАСА от 1 ноября 1999 года.
Изучая карты Марса, мы видим, что тень находится в центре около 10,9 ° N 49,2 ° W.
Мы также можем найти исходные файлы изображений в M04-03241 (красный) и M04-03242 (синий), часть галереи MOC Wide-Angle Images, Region Lunae Palus, Subphase M04. «Время начала изображения» было 03: 26: 13.01 UTC, «время интегрирования линии» составляет 80,4800 миллисекунд, а коэффициент «суммирования вниз» равен 4. Поскольку тень центрируется на 6400 пикселей от внизу исходного изображения высотой 10800 пикселей (Mars Global Surveyor имел солнечно-синхронную орбиту с юга на север), мы добавляем (6400 × 0,08048 × 4) = 2060,3 секунды = 34 минуты 20,3 секунды, чтобы получить время 04 : 00: 33.3 UTC для центра тени. Вводя значения координат долготы / широты / высоты -310,8,10,9,0 в JPL Horizons, мы видим, что прогнозируемое время промежуточного транзита было 04:00:36 UTC, в полном соответствии с погрешностью определение точной долготы и широты центра тени. Это было примерно 14:41 по местному марсианскому солнечному времени, а высота Солнца была 46,5 ° над горизонтом. JPL Horizons также показывает, что 26 августа 1999 года расстояние между Землей и Марсом составляло 9,6 световых минут.
Существует множество десятков других изображений тени, но они имеют гораздо более низкое разрешение (в 27/4 раза). Три таких изображения показаны в пресс-релизе НАСА от 1 ноября 1999 года.
Отметки времени, напечатанные на фотографиях в пресс-релизе НАСА, не соответствуют фактическому времени, когда тень была получена, а скорее представляют собой "изображение" время начала »более крупного по вертикали исходного изображения. Mars Global Surveyor вращается вокруг Марса по солнечно-синхронной полярной орбите с периодом обращения 117,65 минут, двигаясь от южного полюса к северному полюсу, и непрерывно направляет свою камеру прямо вниз. В результате получается изображение в виде очень длинной тонкой вертикальной полосы, где пиксели в верхней части изображения отображаются примерно через час после пикселей в нижней части изображения. В принципе, изображение может достигать 43200 пикселей в высоту, но для слияния соседних строк используется «суммирование вниз по дорожке». Например, коэффициент суммирования нисходящей дорожки, равный 27, приводит к слиянию каждых 27 строк в одну, в результате чего получается изображение высотой 1600 пикселей. Таким образом, чтобы определить фактическое время, в течение которого тень Фобоса была отображена, необходимо найти исходное изображение и измерить, сколько пикселей от нижней части изображения обнаружена тень, и добавить соответствующее смещение ко времени начала изображения.
Например, мы исследуем изображение с меткой времени 1 сентября 1999 г. 20:13:05 (UTC). У нас есть исходные изображения M07-00166 (красный) и M07-00167 (синий), часть галереи изображений MOC Global-Map, подфаза M07. Тень расположена примерно на 14 ° с.ш. 236 ° з. Д.
В этом случае время начала изображения 20: 13: 04.69 UTC, время интегрирования линии составляет 80,48 миллисекунды, а время Суммирующий коэффициент нисходящей дорожки равен 27. Высота тени составляет около 8 пикселей с центром на 993 пикселя от нижней части исходного изображения высотой 1600 пикселей. Мы добавляем (993 × 0,08048 × 27) = 2157,75 секунды = 35 минут 57,75 секунды, чтобы получить время 20:49: 02,4 UTC для центра тени.
Ввод значений координат долготы / широты / высоты -124,14,0 в JPL Horizons дает ожидаемое время перехода 20:49, что снова хорошо согласуется. 1 сентября 1999 года расстояние между Землей и Марсом составляло 9,9 световых минут.
.
Транзиты Фобоса в 2019 году были обнаружены как кратковременное падение текущих данных солнечной батареи посадочного модуля InSight. В то время данные собирались только с 30-секундными интервалами, и поэтому события регистрировались только в виде провалов в единичной выборке от нескольких до нескольких десятков процентов.