Este esquema acompanha uma nova sequência de imagens de Fobos, criado quando a pequena lua marciana passou na frente do Mars Express da ESA. As imagens foram capturadas em diferentes ângulos de fase. O ângulo de fase (marcado como ‘φ’ no gráfico) é o ângulo entre uma fonte de luz (neste caso, o sol) e o observador (Mars Express), conforme visto a partir do próprio objeto de destino (Phobos). No filme de Phobos, o ângulo de fase inicial é de 17 graus (A), cai para quase zero grau no meio (quando Fobos está no seu máximo, B), e sobe para 15 graus no final da animação (B). Crédito:DLR
Mars Express da ESA capturou visões detalhadas dos pequenos, lua Fobos com cicatrizes e formato irregular de ângulos diferentes durante um sobrevôo único.
Marte tem duas luas:Fobos e a menor e mais distante Deimos, nomeado após as personificações mitológicas gregas do medo (Phobos - daí "fobia") e terror (Deimos).
A Mars Express tem explorado essa dupla desde que começou a observar o Planeta Vermelho em 2004:viu Fobos com os belos anéis de Saturno ao fundo, passou rapidamente pela lua a uma distância de apenas 45 km, usou sua câmera estéreo de alta resolução para tirar imagens incrivelmente detalhadas de 360 graus de Fobos e sua superfície intrigantemente marcada, e abordou Deimos para produzir uma série de imagens e determinar a localização e os movimentos da lua.
Uma nova sequência de imagens da Mars Express agora captura os movimentos e a superfície de Fobos em detalhes. O filme é composto por 41 imagens tiradas em 17 de novembro de 2019, quando Phobos passou Mars Express a uma distância de 2.400 km. Mars Express é atualmente a única espaçonave capaz de encontros próximos com Phobos.
Esta oportunidade permitiu que a espaçonave visse uma miríade de características na superfície da lua. Uma série de crateras de impacto podem ser vistas, criado quando Phobos, com 26 km de comprimento, foi atingido por pequenos corpos e detritos rochosos durante suas viagens pelo espaço. A maior delas é a cratera Stickney, que pode ser visto no centro do quadro e mede 10 km de diâmetro.
Também são visíveis várias marcas lineares e sulcos que parecem longos, ranhuras ou arranhões profundos. A origem desses recursos é incerta:eles podem ter sido esculpidos por detritos rolando pela superfície da lua, ou criada quando a lua foi puxada em diferentes direções pelas forças das marés impulsionadas por seu planeta-mãe.
A sequência de imagens mostra Fobos em vários ângulos - a lua pode ser vista girando, e clareia lentamente antes de começar a escurecer novamente. O ligeiro movimento para cima e para baixo da lua é causado pela ligeira oscilação do Mars Express, como a espaçonave girou de sua posição normal (apontando para Marte) para esta nova (apontando para Fobos) a fim de adquirir essas imagens.
Esses dados ilustram bem o conceito de ângulo de fase:o ângulo entre uma fonte de luz (neste caso, o sol) e o observador (Mars Express), conforme visto a partir do próprio objeto de destino (Phobos). O ângulo de fase inicial é de 17 graus, cai para quase 0 graus no meio (quando Fobos está no seu máximo), e sobe para 15 graus no final da animação.
Para obter uma imagem mental desta trajetória, pode-se imaginar a Mars Express observando Fobos de um lado, movendo-se lentamente para se nivelar com ele, e então se afastando para o outro lado, desenhando um arco no céu entre Fobos e o sol.
Imagens adquiridas em uma variedade de ângulos de fase, como mostrado aqui, são incrivelmente úteis para cientistas. Diferentes sombras são projetadas conforme a posição do sol muda em relação ao objeto de destino:isso ilumina e destaca os recursos da superfície e permite cálculos de altura do recurso, profundidade e relevo, e revela muito sobre a aspereza, porosidade e refletividade do próprio material da superfície.
Um ângulo de fase de zero grau ocorre quando o sol está diretamente atrás do observador. Neste alinhamento, toda a luz que ilumina Fobos atinge a superfície verticalmente e, portanto, é amplamente refletida de volta para o espaço, fazendo com que o objeto alvo se ilumine visivelmente, como visto na animação, e sombras para desaparecer. O menor ângulo de fase nesta animação não é precisamente zero, mas 0,92 graus.
Este arranjo - do sol, Mars Express e Phobos, onde o último é observado em um ângulo de fase próximo a zero - é muito raro, e acontece apenas três vezes por ano, no máximo. Outras chances de atingir um ângulo de fase inferior a um não ocorrerão até abril e setembro de 2020 (no último caso, Mars Express pode atingir um ângulo de fase precisamente zero).
Como tal, A Mars Express aproveita todas as oportunidades para ver esta pequena e intrigante lua deste ângulo, para lançar luz sobre suas propriedades, comportamento, origem possível, características orbitais e localização no espaço - e para sondar seu potencial como destino de missão.
Fobos pode ser um mundo desconhecido, mas o fenômeno mostrado no filme é familiar para quem já viu uma lua cheia. Para criar uma lua cheia, o sol, Terra e Lua se alinham em uma linha aproximadamente reta (embora, devido às inclinações orbitais, um alinhamento exato é raro, e resulta em um eclipse lunar). Aqui, o ângulo de fase - o ângulo entre a fonte de luz (o sol) e o observador na superfície da Terra, visto da Lua - é zero, exatamente como no filme de Phobos. Hoje, 12 de dezembro marca a última lua cheia de 2019. Então olhe para cima, e pense na pequena lua de Marte, Fobos.