สุริยุปราคาบนดาวอังคาร

โลกมีดวงจันทร์เป็นดาวบริวาร 1 ดวง เรามีโอกาสเห็นดวงจันทร์บังดวงอาทิตย์ในปรากฏการณ์สุริยุปราคา และเห็นดวงจันทร์ถูกเงาของโลกบังในปรากฏการณ์จันทรุปราคา ดาวเคราะห์ทุกดวงที่มีดาวบริวารล้วนมีโอกาสเกิดอุปราคาในลักษณะเดียวกันนี้ได้ทั้งสิ้น แต่หากนับเฉพาะดาวเคราะห์หิน นอกจากโลกแล้ว ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งที่มีโอกาสเห็นอุปราคาเมื่อยืนอยู่บนพื้นผิวของดาวได้

อุปราคาบนดาวอังคารเกิดจากดาวบริวาร 2 ดวง คือโฟบอสและดีมอส ดาวบริวารทั้งสองมีขนาดเล็กและมีรูปร่างไม่เป็นทรงกลม ดาวอังคารอยู่ห่างดวงอาทิตย์เฉลี่ยประมาณ 1.5 เท่าของระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ดังนั้นหากเราไปอยู่บนดาวอังคาร เราก็จะเห็นดวงอาทิตย์มีขนาดปรากฏเล็กกว่าที่เห็นบนโลกประมาณ 1.5 เท่าเช่นกัน บนโลกเราเห็นดวงอาทิตย์มีขนาดปรากฏราวครึ่งองศา หรือ 30 ลิปดา หากเราไปอยู่บนดาวอังคาร ดวงอาทิตย์จึงมีขนาดปรากฏประมาณ 20 ลิปดา

โฟบอสมีขนาดราว 22 กิโลเมตร อยู่ห่างผิวดาวอังคารที่ระยะประมาณ 5,840-6,120 กิโลเมตร ความรู้เบื้องต้นทางตรีโกณมิติช่วยให้คำนวณได้ว่าเมื่อโฟบอสอยู่เหนือศีรษะจะมีขนาดปรากฏบนท้องฟ้าของดาวอังคารประมาณ 1213 ลิปดา (มีขนาดเล็กกว่านี้ได้เล็กน้อยเมื่อปรากฏอยู่ใกล้ขอบฟ้า) ส่วนดีมอสมีขนาดราว 12 กิโลเมตร อยู่ห่างผิวดาวอังคารประมาณ 20,100 กิโลเมตร ดีมอสจึงมีขนาดปรากฏบนท้องฟ้าเมื่อมองจากพื้นผิวดาวอังคารประมาณ 2 ลิปดา หรือเล็กกว่าดวงจันทร์เต็มดวงที่เราเห็นบนท้องฟ้าประมาณ 15 เท่า แต่ก็ยังพอที่จะเห็นเป็นดวงได้ ไม่ใช่จุดแบบดาวฤกษ์ทั่วไป

จะเห็นได้ว่าเมื่อมองจากดาวอังคาร โฟบอสมีขนาดปรากฏใหญ่กว่าดีมอสประมาณ 6 เท่า และหากเทียบกับขนาดปรากฏของดวงอาทิตย์แล้ว ทั้งโฟบอสและดีมอสมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ เมื่อเกิดสุริยุปราคาบนดาวอังคาร ดาวบริวารทั้งสองจึงไม่สามารถบดบังดวงอาทิตย์ได้มิดหมดทั้งดวง

หากเปรียบเทียบกับสิ่งที่เราเห็นบนโลก กรณีของโฟบอสอาจดูคล้ายสุริยุปราคาวงแหวน ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์อยู่ห่างโลกจนมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ แต่สำหรับดีมอสจะดูคล้ายดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ แต่มีขนาดใหญ่กว่า เมื่อเทียบสัดส่วนระหว่างขนาดปรากฏของดีมอสกับดวงอาทิตย์ที่เห็นจากดาวอังคาร กับขนาดปรากฏของดาวศุกร์กับดวงอาทิตย์ที่เห็นจากโลก

องค์การนาซ่าส่งยานอวกาศหลายลำไปดาวอังคาร มีทั้งที่ไปลงบนพื้นผิวและที่อยู่ในวงโคจรรอบดาวอังคาร ยานหรือรถสำรวจที่อยู่บนพื้นผิวจึงสามารถถ่ายภาพสุริยุปราคาจากดาวอังคารได้ โดยทำการคำนวณเพื่อพยากรณ์ได้ล่วงหน้า นอกจากนี้ยานอวกาศที่อยู่ในวงโคจรก็สามารถถ่ายภาพเงาของดาวบริวารได้อีกด้วย โดยเฉพาะเงาของโฟบอสที่สังเกตได้ง่ายกว่าเงาของดีมอส คนบนโลกไม่เห็นเงาของโฟบอสเมื่อส่องดูดาวอังคารผ่านกล้องโทรทรรศน์จากโลก เพราะเงามีขนาดเล็ก อีกทั้งไม่ใช่เงามืดที่มีความทึบแสงมากพอจะตรวจวัดได้จากโลก

การที่ดาวอังคารมีดาวบริวาร 2 ดวง ทำให้เกิดเหตุการณ์อีกแบบหนึ่งที่ไม่มีโอกาสได้เห็นบนโลก นั่นคือปรากฏการณ์ที่ดาวบริวารทั้งสองบดบังกันเอง หรือผ่านใกล้กันบนท้องฟ้าของดาวอังคาร โฟบอสโคจรรอบดาวอังคารอย่างรวดเร็วด้วยคาบเพียง 0.3189 วัน (หากเราสามารถไปยืนอยู่บนดาวอังคารได้ คนที่อยู่บนนั้นจะเห็นโฟบอสขึ้นทางทิศตะวันตกและตกทางทิศตะวันออก) ขณะที่ดีมอสโคจรช้ากว่าด้วยคาบ 1.263 วัน ตัวเลขนี้ทำให้คำนวณได้ว่าโดยเฉลี่ยโฟบอสกับดีมอสจะมาอยู่ใกล้กันทุกๆ 10 ชั่วโมงเศษ หรือวันละ 2 ครั้ง แต่คนที่อยู่บนดาวอังคารอาจเห็นหรือไม่เห็นก็ได้ ขึ้นอยู่กับว่าขณะนั้นดาวบริวารทั้งสองอยู่เหนือขอบฟ้าหรือไม่ และหากเกิดในเวลากลางวันก็อาจสังเกตได้ยาก

การสังเกตสุริยุปราคาและการผ่านใกล้กันของดาวบริวารบนดาวอังคารมีส่วนช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถปรับปรุงสมการที่ใช้คำนวณวงโคจรของดาวบริวารทั้งสอง ทำนองเดียวกับการที่นักดาราศาสตร์ในอดีตคอยเฝ้าสังเกตและจดบันทึกตำแหน่งของดวงจันทร์ ซึ่งต่อมาได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์สร้างสมการอันซับซ้อนเพื่อพยากรณ์ตำแหน่งดวงจันทร์ได้อย่างแม่นยำมาจนถึงปัจจุบัน