Марсіанські супутники Фобос та Деймос давно інтригують астрономів своєю нетиповістю. Зовні обидва тіла нагадують астероїди. Однак, якби вони справді були захоплені гравітацією Червоної планети, їхні орбіти не були б круговими та не лежали б у площині марсіанського екватора. У той самий час фізичні характеристики цих місяців свідчать, що вони утворилися разом із Марсом.
В останні роки в науковій спільноті набула великої популярності гіпотеза, яка стверджує, що Фобос і Деймос сформувалися на ареоцентричній орбіті з уламків, викинутих після потужного удару, пережитого Марсом приблизно 4,5 млрд років тому. Цей сценарій багато в чому нагадує іншу популярну теорію, згідно з якою наш Місяць з’явився внаслідок гігантського зіткнення Землі з протопланетою розміром із Марс.
Зрозуміло, виникає резонне питання: чому внаслідок подій одного роду Земля придбала один дуже великий супутник, тоді як Марс — як мінімум два крихітних місяці? На думку астрономів, відмінності пояснюються різними розмірами тіл-імпакторів, а також параметрами зіткнення (взаємна швидкість об’єктів та кут удару).
Минулого року група дослідників з Університету Колорадо в Боулдері спробувала знайти відповідь на питання, якими були розміри тіла, з якими зіткнувся Марс. Виконавши ряд комп’ютерних симуляцій, вчені дійшли висновку, що він мав діаметр приблизно 1200 км.
Астрономи з Південно-Західного дослідницького інституту (Southwest Research Institut) вирішили продовжити роботу колег та точніше визначити розміри об’єкта-імпактора. У ході дослідження вчені дійшли висновку, що він був меншим, ніж передбачалося. Раніше вважалося, що його вага складала 0,03 маси Марса. Проте перевірка даних показала, що в результаті такого удару утворився б надто великий уламковий диск, аби з нього сформувалися «скромні» Фобос та Деймос.
Створивши нову симуляцію зіткнення, астрономи підрахували, що розмір імпактора повинен був перебувати в проміжку між 530 км (середній діаметр найбільшого астероїда Вести) та 950 км (діаметр карликової планети Церери). Найбільш ймовірним місцем його падіння є Велика північна рівнина – величезна низовина в північній півкулі Червоної планети завдовжки 10600 і завширшки 8500 км. Її середня висота приблизно на 6 км менша від решти поверхні Марса.
Внаслідок зіткнення мало виникнути тимчасове кільце з уламків, що знаходилися на висоті близько 24 тис. км над поверхнею планети. У ньому почали формуватись численні місяці. Протягом кількох сотень тисяч років більшість із них розпалася під впливом приливних і впала назад на Марс. У результаті залишилися лише Деймос та Фобос. При цьому останній з них теж очікує на непривабливу долю — він поступово наближається до Марса. Протягом найближчих 50 млн років супутник перейде межу Роша і буде розірваний на частини марсіанської гравітації.
Гіпотеза зіткнення може бути підтверджена зразками ґрунту Фобоса чи Деймоса. Якщо вона вірна, аналіз знайде у них як сліди марсіанської речовини, так і речовини «стороннього» тіла. У 2024 році Японія планує запустити місію Martian Moons Exploration, завданням якої буде вивчення Фобоса та взяття проб з його поверхні. Якщо все пройде добре, капсула зі зразками речовини супутника повернеться на Землю у 2029 році.
За матеріалами: https://www.swri.org
