От къде идват двата естествени спътника на Марс, Фобос и Деймос?
Дълго време тяхната форма подсказваше на учените, че са уловени астероиди. Но техните орбити противоречат на тази хипотеза. Две независими и взаимно допълващи се изследвания дават отговор на този въпрос.
Едното от тях, прието за публикуване в Astrophysical Journal, отхвърля хипотезата за прихванати астероиди и твърди, че единственият сценарий, в съответствие с характеристиките на Фобос и Деймос, е гигантски сблъсък. Второто изследване, публикувано в Nature Geoscience, използвайки съвременни компютърни симулации, показва как тези две луни са се образували от отломките на гигантски сблъсък на една протопланета и Марс, пише Science daily.
Има три хипотези за произхода на спътниците на Марс. Първата твърди, че те са уловени от гравитацията на Марс астероиди, но основният проблем на тази идея са почти кръглите и екваториални орбити на спътниците. Според втората, към края на своето формиране, Марс се е сблъскал с протопланета. Но защо отломкитете, изхвърлени в пространството от удара, са създали два малки спътника, а не един огромен, както Луната? Третата хипотеза твърди, че Фобос и Деймос са се образували заедно с Марс, от което следва, че те ще имат един и същ състав като тяхната планета, въпреки че ниската им плътност изглежда противоречи на тази хипотеза.
Анимация, показваща образуването на Фобос и Деймос
Pascal Rosenblatt, et al. / Nature Geoscience, 2016
В проучването на международен екип от френски, белгийски и японски учени за първи път разработва напълно достоверен сценарий на образуването на Фобос и Деймос, които са се образували след сблъсъка на космическо тяло с Марс, което е с 1/3 размера на Червената планета. Според изследователите, останките от катастрофата, която е настъпила 100 до 800 милиона години след формирането на Марс, са образували много широк диск около планетата, състоящ се от вътрешна част, съдържаща плътна материя и много тънка външна част, съдържаща газ. От плътната част на диска се е оформил спътник, по-голям хиляда пъти от Фобос. Гравитационното въздействие на този гигант е допринесло за формирането на други по-малки и по-далечни луни във външния диск на Марс. В продължение на много хиляди години в обрита около Червената планета са обикаляли един голям и десетки малки спътника. След това, когато дискът се е разпръснал, приливните сили на Марс са привекли повечето от тези спътници обратно към планетата, включително и най-масивния. Само два от най-отдалечените, Фобос и Деймос, са успели да оцелеят в тази космическа въртележка.
Хронологията на събитията, които биха могли да доведат до образуването на Фобос и Деймос. Източник: Antony Trinh / Кралска обсерватория на Белгия
Поради разнообразието на физически явления, екипът учени е комбинирал три последователни симулации, за да вземе предвид физиката на гигантския удар, динамиката и акрецията на фрагментите в спътниците, както и последващото развитие на дългото образуване на луните.
Другото проучване, проведено от изследователи от лабораторията по астрофизика към обсерваторията в Марсилия, отхвърля възможността за прихващане на спътниците, основавайки се на разнообразието на състава на астероидния пояс. Освен това, изследователите показаха, че съставът на Фобос и Деймос, който е предимно от фин прах, е несъвместим с основната субстанция, от която се образувал Марс. Въз основа на това най-вероятният сценарий е отново сблъсък.
Малкият размер на частиците на повърхността на луните на Червената планета не може да се обясни само като следствие на ерозията от бомбардировките на междупланетен прах. Това означава, че Фобос и Деймос от самото начало са били от много фини частици, които могат да бъдат образувани само от леката газова външна част на диска вместо от големите отломки от вътрешността. И двете проучвания са на едно и също мнение по този въпрос. Освен това, формирането на марсианските луни от много фини частици може да обясни по-голямата им вътрешна порьозност и изключително ниската им плътност.
Теорията на гигантския сблъсък, която се подкрепя от тези две независими проучвания, може да обясни защо северното полукълбо на Марс има по-ниска надморска височина от южното полукълбо. Басейнът Borealis е най-вероятно следата от гигантския сблъсък, който е породил Фобос и Деймос. Той обяснява защо Марс има два спътника, вместо на един единствен като нашата Луна, която също е създадена от гигантски сблъсък. Това изследване показва, че образуването на сателитните системи зависи от скоростта на въртене на планетата, тъй като към момента на сблъсъка Земята се е въртяла много бързо (оборот за по-малко от четири часа), като има предвид, а Марс - шест пъти по-бавно.
Нови наблюдения скоро ще направят възможно да се разбере повече за възрастта и състава на марсианските луни. Японската космическа агенция (JAXA) реши да започне мисия през 2022 г. на име Mars Moons Exploration (MMX), която ще върне проби от Фобос на Земята през 2027 г. Техният анализ би могъл да потвърди или да отхвърли този сценарий. Европейската космическа агенция (ESA) е планирала подобна мисия през 2024 г. в сътрудничество с Руската космическа агенция (Роскосмос).
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари