Проведенное при помощи суперкомпьютеров исследование NASA, предложило новый сценарий формирования спутников Марса. Он связан с разрушением астероида.
Загадка спутников Марса
Вопрос о происхождении марсианских спутников давно не дает ученым покоя. Ведь Марс это единственная каменная планета помимо Земли, у которой есть собственные компаньоны.
Изначально в научном сообществе превалировала гипотеза захвата, согласно которой Фобос и Деймос — это астероиды, захваченные гравитацией Красной планеты. Подобный сценарий объясняет астероидоподобный вид лун, однако плохо согласовывается с их орбитами. Фобос и Деймос движутся по почти круговым орбитам, совпадающим с экватором Марса. А это говорит о том, что они должны были сформироваться в окрестностях планеты.
Поэтому в последние годы в научной среде обрела популярность другая гипотеза, согласно которой Фобос и Деймос сформировались в результате процесса, напоминающего рождение Луны. Предполагается, что в результате гигантского удара было выброшено такое количество материала, что вокруг Марса образовался диск, из которого затем и сформировались его спутники.
Этот сценарий хорошо объясняет орбиты марсианских лун. Но, по мнению ученых, образовавшийся в результате большого удара диск должен был располагаться рядом с Красной планетой. А это не согласуется с Деймосом, который находится довольно далеко от Марса.
Разрушенный астероид
В попытке раскрыть тайну марсианских лун команда ученых из Исследовательского центра NASA имени Эймса прибегла к помощи суперкомьютеров. Они провели серию симуляций с целью проверки альтернативного сценария, согласно которому Фобос и Деймос могут являться остатками астероида, некогда захваченного Марсом и затем разрушенного его гравитацией.
Идея заключается в том, что образовавшиеся при таком сценарии каменные фрагменты были бы разбросаны по различным орбитам вокруг Марса. Более половины из них со временем ушли бы в открытый космос, но часть осталась в окрестностях планеты. Далее под действием гравитации Марса и Солнца некоторые из оставшихся фрагментов астероидов начали бы сталкиваться друг с другом. При этом каждое столкновение еще больше измельчало их и формировало еще больше обломков.
Большое количество столкновений более мелких кусков и обломков бывшего астероида со временем сформировали диск вокруг планеты. Впоследствии часть этого его материала слиплась, образовав две небольшие луны — Фобос и Деймос.
По словам ученых, чтобы проверить реалистичность такого сценария, они провели сотни различных симуляций близкого столкновения, варьируя размер, вращение, скорость и расстояние до астероида при его сближении с Красной планетой. Команда использовала свой высокопроизводительный вычислительный код с открытым исходным кодом под названием SWIFT и суперкомпьютеры Даремского университета, чтобы детально изучить как первоначальное разрушение, так и, используя другой код, последующие орбиты обломков.
В работе, опубликованной 20 ноября в журнале Icarus, исследователи сообщили, что во многих проверенных ими сценариях достаточное количество фрагментов астероидов выживало и начинало сталкиваться на орбите, чтобы послужить сырьем для формирования лун.
Насколько они правы, мы можем узнать уже довольно скоро. Выяснение происхождения лун Марса — главная цель японской миссии MMX. Она должна будет взять пробу грунта Фобоса, которая затем будет доставлена на Землю. Ее анализ позволит определить, имеет ли он астероидное происхождение, или же состоит из того же вещества, что и Марс. Запуск MMX запланирован на 2026 год, доставка грунта Фобоса должна состояться в 2031 году.
По материалам NASA
