Escrito por Henrico Hirata
Dentre os planetas rochosos, apenas a Terra e Marte possuem satélites naturais. Nosso vizinho vermelho possui duas luas, Phobos e Deimos. Nos problemas dessa semana vamos analisar algumas características do primeiro satélite, Phobos.
Para efeitos de simplicação, adote que o satélite é aproximadamente uma esfera. Além disso, os dados fornecidos em cada enunciado são válidos para todos os problemas.
Iniciante
Observando o satélite
Apesar de ser um satélite pequeno, com raio (
), a sua órbita equatorial de baixa altitude, cujo semi-eixo maior mede (
), faz com que sua diâmetro angular seja relativamente grande, porém essa mesma característica impede que Phobos seja visto de qualquer lugar na superfície marciana.
Dados: Raio de Marte: 
a) Determine o diâmetro angular de Phobos para um observador na superfície de Marte.
b) Encontre os intervalos de latitude (marciana) onde é possível ver o satélite.
Intermediário
Colapsando o satélite
Ao estudar sua órbita, podemos afirmar que o futuro de Phobos não é muito animador. Seu semi-eixo maior está constantemente diminuindo e consequentemente a força gravitacional entre Marte e o satélite torna-se mais intensa. Isso implicará um colapso devido a forças de maré.
a) Encontre uma expressão para a distância limite em que Phobos pode orbitar Marte sem colapsar, o chamado Limite de Roche, e calcule seu valor.
b) Imagine que no passado Marte possuia grandes oceanos. Determine a altura máxima das marés em Marte provocadas por Phobos.
Dados: Massa de Phobos: 
; Massa de Marte: 
;
Avançado
Anéis de Marte
Após ultrapassar o limite de Roche, Phobos irá colapsar em diversas partículas. Após certo tempo, essas partículas irão se agrupar formando "anéis" em torno de Marte. Considere uma situação ideal em que não há dissipação de energia no processo de colapso do satélite natural e determine o período de rotação do anel em torno do planeta dado que a nuvem de partículas terá a forma de:
a) Um anel
b) Um disco
c) Um toróide