Странные спутники Марса могли появиться в результате столкновения с телом размером с Плутон.
Спутники Марса отличаются от других спутников в Солнечной системе, из-за своего размера, формы и цвета от родительской планеты. Откуда они прилетели? У нас есть некоторые ключи к разгадке этого.
Из четырех планет земного типа, находящихся во внутренней части Солнечной системы именно у Марса больше всего спутников. Фобос и Деймос кажутся необычными, по крайней мере для нас, с учетом их отличий от Луны.
Их связь с Марсом намного слабее, чем связь Луны с Землей, а Фобос, к тому же, находится намного ближе к планете. Они не сферические, а скорее напоминают по форме картошку. Они слишком малы, чтобы принять сферическую форму под воздействием собственной гравитации. Деймос (приблизительно 12 км в поперечнике) вращается вокруг Марса на расстоянии 24 000 км. Фобос, средний размер, которого 22 км в поперечнике вращается на расстоянии 6 000 км от Марса. По астрономическим меркам это невероятно, это ближе многих искусственных спутников Земли. Фобос находится так близко к поверхности Марса, что облетает планету быстрее, чем она вращается вокруг своей оси. С поверхности планеты его восход и закат можно наблюдать три раза в день.
Такое расположение было загадкой для астрономов со времени открытия спутников, более века назад. Благодаря этому возникли несколько действительно фантастических теорий. (Одной из лучших была идея советского астронома Иосифа Самуиловича Шкловского, который верил, в то, что Фобос что-то вроде марсианской космической станции и считал, что исследования подтвердят это. Жаль не вышло.) Мы отправляли все больше спускаемых аппаратов и орбитальных зондов на Марс, благодаря им астрономы собрали данные, в том числе о спутниках. Лидируют две основные теории возникновения марсианских лун: первая предполагает, что это захваченные астероиды, вторая, что они возникли из обломков оставшихся от большого столкновения, произошедшего многие миллионы лет назад.
Вторая гипотеза считается лучшим объяснением того, как образовалась наша Луна: в прото-Землю врезалось тело размером приблизительно с Марс. Они развалились на куски, которые снова собрались вместе, создав, знакомую нам, систему Земля-Луна. (Хотя до сих пор остаются некоторые проблемы, которые сложно объяснить, например разница в химическом составе между этими двумя телами.) И, согласно новой статье, опубликованной в Icarus, аналогичный сценарий может объяснить возникновение марсианской системы.
Ученый планетолог Роберт Цитрон из UC Berkeley и Хиденори Генда и Шигеру Ида из Tokyo Institute of Technology, смоделировали несколько вариантов обломков, которые можно ожидать от большого столкновения, и предположительное поведение этих обломков после удара. Авторы делают акцент на том, что это только предварительное исследование, тем не менее, с учетом его результатов, теория удара выглядит правдоподобной.
Большую часть северного полушария Марса занимает низменность, известная как Вастита Бореалис (Vastitas Borealis). Возможно она была бассейном самого большого океана на планете, во времена, когда Марс был моложе и теплее. Исследователи обратили внимание на то, что форма и строение Бореалис похожи на предполагаемый результат мощного древнего удара, эту версию подтверждает и толщина планетарной коры в низменности. Поэтому в первую очередь они проверили смог бы объект такого же размера, как тело создавшее Бореалис, сформировать оба спутника. Чтобы увидеть, что случилось, они подобрали подходящие параметры: массу объектов, скорость, угол столкновения и так далее.
„Наша модель показывает, что столкновение масштаба Бореалис выбросил бы на орбиту достаточно материала для формирования аккреционного диска, из которого смогли бы сформироваться марсианские спутники”, написали исследователи. По их оценкам когда-то в Марс врезалось тело весом в 1,68 х 10^22 кг, то есть приблизительно размером с Плутон, обломки, вылетевшие от удара сформировали диск весом в 5 х 10^20 кг. Это событие могло вызвать возникновение сотен маленьких лун, каждая из низ была бы в поперечнике меньше 100м. Они могли бы, со временем, выпасть обратно на поверхность планеты или, набрав вторую космическую скорость навсегда покинуть систему. Это может объяснить вытянутые кратеры на поверхности Марса, которые сильно отличаются от аккуратных лунных. Они вызваны практически горизонтальным, похожим на прыжки гальки по поверхности пруда, падением маленьких лун на поверхность Марса.
Это только теоретические размышления, в публикации исследуют два момента, касающихся столкновения. Первый, что оно, в принципе, возможно. Второй, что обломков от столкновения было бы достаточно для того, чтобы они не улетели в космос и не упали бы обратно на Марс, и чтобы их масса совпадала с массой Фобоса и Деймоса. Вывод такой: „как минимум один” из спутников мог быть сформирован таким образом, а возможно даже оба. „В принципе, столкновение масштаба Бореалис могло бы вызвать появление обломков, в достаточном количестве для формирования Фобоса и Деймоса, но в будущем нужно лучше изучить эволюцию диска обломков”, пишут они. „Результаты, которые мы получили могут служить отправной точкой для дальнейших исследований эволюции марсианского диска из обломков”.
