Как появились естественные спутники Марса?

Как появились спутники Марса?Марс долго оставался одиноким, хотя у других планет Солнечной системы давно были найдены спутники. Так продолжалось до конца 1800-х, пока астроному Асафу Холлу не удалось со второй попытки открыть две крошечные луны воинственной планеты, получившие имена Фобос и Деймос. Настояла на повторении поисков его жена Стикни.

Столетие спустя снимки из Космоса показали, что эти спутники похожи на астероиды — темные, с рябинками кратеров и, к тому же, в форме картофеля. Было высказано предположение, что Марс вырвал их из соседнего пояса астероидов. Планетологи создали первые компьютерные модели, которые подтверждают спорную альтернативную идею: Фобос и Деймос - спутники Марса - образовались, как наша Луна, когда большой объект врезался в планету, отколол часть ее и обломки были выброшены в пространство.

Как появились спутники Марса?

Марс, Фобос и Деймос

Хотя этой гипотезе, представленной на конференции 1994 года геологом Робертом Крэддоком (Robert Craddock) из Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия, не один десяток лет, противники горячо оспаривают ее. Крэддок пытался затем опубликовать научную работу в нескольких журналах, но все ее отвергли. Годы спустя, ученый восстановил текст и в 2011 году опубликовал его. Это удалось сделать, так как нашелся ученый, заинтересовавшийся его материалом, да и некоторые его критики к этому времени удалились на покой или умерли.

Сейчас две команды планетологов выясняют путем моделирования, что могло бы произойти, если бы объект примерно в 10 раз массивнее крупнейшего астероида Цереры (а таких ранней Солнечной системе было достаточно) врезался в древний Марс. Могло произойти следующее:

  • планету бы закрутило, заставив делать оборот вокруг себя за 24 часа и 37 минут, что соответствует продолжительности марсианского дня (без этого воздействия она вращалась бы медленнее);
  • возник бы один из крупнейших бассейнов планеты, диаметр которого составляет много тысячи километров;
  • марсианские обломки должны были подняться и сформировать диск вокруг планеты, из которого затем возникли бы луны.
Как появились спутники Марса?

На снимке Фобоса внизу справа большой кратер Стикни, названный по девичьей фамилии жены первооткрывателя спутниуа Марса
Фото: NASA/JPL-Caltech/Университет Аризоны

Планетологи Робин Кэнуп (Robin Canup) и Жюльен Сэлмон (Julien Salmon) - научно-исследовательский институт, Боулдер, штат Колорадо - представили результаты своего моделирования на конференции в конце прошлого года. Астрономы: Роберт Цитрон (Robert Citron) - Университет Калифорнии, Беркли, Иденори Дженда (Hidenori Genda) и Шигеру Ида (Shigeru Ida) из Токийского технологического института опубликовали свои расчеты в 15 майском номере журнала Icarus.

Хотя обе команды работали независимо друг от друга, они пришли к одному выводу: сильное воздействие действительно могло сформировать оба спутника. Это важно, потому что они намного ближе к Марсу, чем Луна к Земле. Обе научные группы также считают, что диск был намного массивнее, чем полагал Крэддок. В результате Кэнуп предположил, что из диска получилось три спутника. Отсутствующий был намного больше, чем те два, которые мы видим. Диаметр его составлял примерно 300 километров. Это только одна десятая от нашей Луны, но намного превосходит Фобос и Деймос, диаметр которых не больше одного или пары десятков километров.

Что с ним случилось? Кэнуп считает, что этот спутник врезался в Марс. Из-за гравитационных взаимодействий между планетой и ее луной последняя постепенно либо уходит дальше, либо приближается к своей “хозяйке”. Если луна вращается медленнее, чем планета - как Деймос и наша Луна - то удаляется. А если быстрее - как Фобос - то наоборот. Тогда гравитация планеты разрывает его на части, которые устремляются вниз и врезаются в поверхность.

"Это, вероятно, продолжалось только несколько сотен миллионов лет".
Робин Кэнуп

Такая невеселая судьба ждет Фобос примерно через 40000000 лет. Кэнуп думает, что когда-то то же самое произошло с большим спутником Марса .

"Я думаю, что они абсолютно на правильном пути. Это гораздо более правдоподобное моделирование, которое на самом деле работает".
Уильям Маккиннон (William McKinnon), планетолог, Вашингтонский университет, Сент-Луис

Если же естественные спутники Марса - это захваченные астероиды, то они должны иметь эллиптические орбиты, проходящие далеко от планеты. На самом же деле у них близкие к планете круговые траектории, как положено лунам, сформированным под внешним воздействием, заявляет Маккиннон.

Но другие эксперты настроены скептически. Скотт Мерчи (Scott Murchie), планетолог - Университет Джона Хопкинса, Балтимор, Мэриленд - занимается изучением спутников Марса, Фобоса и Деймоса, более четверти века. Он подтверждает ценность новой работы. Но придерживается другого мнения., так как новые расчеты не учитывают состав спутников, анализируют только их размеры и орбиты.

"Я думаю, безусловно, интерпретация, самая совместимая с наблюдаемыми характеристиками лун, кроме их орбит - с [их] плотностью, спектральными свойствами, [темным цветом] - свидетельствовала бы о том, что они - захваченные астероиды"
Скотт Мерчи

Все ученые едины в том, как разрешить противоречие: нужно послать к лунам Марса космический корабль. Если было столкновение, то водяной лед и водород должны были испариться. Если у Фобоса и Деймоса есть существенное количество внутреннего льда, это было бы самым сильным аргументом против варианта внешнего воздействия, говорит Кэнуп.

Советский Союз отправлял на Фобос спускаемый аппарат, но он потерпел аварию незадолго до "приземления". Ученые США предложили недавно собственные проекты с посадкой зонда для тщательного исследования полезных ископаемых маленькой луны. Но НАСА еще не решило, стоит ли поддержать кого-либо из них.

Источник: news.sciencemag.org

 

Related posts:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! * Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.