Από την ανακάλυψή τους το 1877, τα μικροσκοπικά φεγγάρια του Άρη έχουν εγείρει πολλά ερωτήματα στους αστρονόμους.
Για παράδειγμα, ο Σοβιετικός ακαδημαϊκός Σκλόφσκι στο τέλοςΗ δεκαετία του 1950 πρότεινε ότι ο Φόβος ήταν ένα τεχνητό κοίλο μεταλλικό αντικείμενο. Ο επιστήμονας παρακινήθηκε σε αυτή την ιδέα από την περίεργη σπειροειδή τροχιά του δορυφόρου και τον εσφαλμένο υπολογισμό της πυκνότητάς του. Αυτή η υπόθεση σύντομα διαψεύστηκε, αλλά το ζήτημα της προέλευσης των φεγγαριών του Άρη παραμένει ανοιχτό μέχρι σήμερα.
Φόβος. Βίντεο: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)
Πώς θα μπορούσαν να σχηματιστούν τα φεγγάρια του Άρη;
Τώρα υπάρχουν τρεις κύριες υποθέσεις για την προέλευση του Φόβου και του Δείμου:
- πρώην αστεροειδείς?
- θραύσματα του Άρη που σχηματίστηκαν λόγω σύγκρουσης με ένα μεγάλο πλανητάριο.
- ένα δευτερεύον αντικείμενο που σχηματίζεται σε τροχιά από ένα μόνο φεγγάρι.
Τα φεγγάρια του Κόκκινου Πλανήτη αποτελούν ένα μικροσκοπικόμέρος της σελήνης της γης. Η διάμετρος του Φόβου είναι μόνο 22,7 km και ο Δείμος είναι 12,6 km (για σύγκριση, η διάμετρος του δορυφόρου της Γης είναι 3,5 χιλιάδες km). Καθορίζονται από παλιρροϊκές δυνάμεις και βλέπουν πάντα τον Άρη στη μία πλευρά. Αλλά η πρώτη περιφέρεται σε 7 ώρες 39 λεπτά, που είναι πολύ πιο γρήγορα από την ημέρα του Άρη (24 ώρες 39 λεπτά), γι 'αυτό οι παλιρροϊκές δυνάμεις το φέρνουν σταδιακά πιο κοντά στην επιφάνεια του πλανήτη και το δεύτερο, αντίθετα, περιστρέφεται περισσότερο (σε 30 ώρες 18 λεπτά) και αφαιρείται σταδιακά.
Λόγω του μικρού μεγέθους και του ακανόνιστου σχήματοςΟ Φόβος και ο Δείμος είναι σαν αστεροειδείς. Επιπλέον, η φασματική ανάλυση της φωτεινότητας των δορυφόρων του Άρη αντιστοιχεί και στα πιο «απλά» αντικείμενα του ηλιακού συστήματος. Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά τους, αντιστοιχούν εν μέρει σε αστεροειδείς κατηγορίας C και σε μεγαλύτερο βαθμό στην κατηγορία D. Αυτοί είναι οι πιο συνηθισμένοι αστεροειδείς άνθρακα και αστεροειδείς με χαμηλό άλμπεδο (κακές ανακλαστικές ιδιότητες) και κόκκινη λάμψη, αντίστοιχα.
Δεν αποτελεί έκπληξη, μια από τις πρώτες υποθέσειςΗ προέλευση των δορυφόρων του Άρη υποδηλώνει ότι κάποτε ήταν αντικείμενα της Κύριας Ζώνης Αστεροειδών που εκτινάχτηκαν από αλληλεπιδράσεις με άλλους αστεροειδείς και συλλήφθηκαν από τη βαρύτητα του Κόκκινου Πλανήτη.
Αυτή η υπόθεση έχει μόνο ένα μειονέκτημα:Και τα δύο φεγγάρια έχουν σχεδόν τέλεια κυκλικές τροχιές που διασχίζουν το ισημερινό επίπεδο του Άρη. Στην περίπτωση αυτή, ο άξονας του πλανήτη έχει κλίση στο επίπεδο της εκλειπτικής του ηλιακού συστήματος κατά 25,2°. Ένας τέτοιος συγχρονισμός απαιτούσε πολύ χρόνο, τον οποίο ίσως να μην είχαν οι δορυφόροι.
Φόβος. Φωτογραφία: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona
Η δεύτερη θεωρία προτείνει ότι ο Άρης ήταν κάποτεπου περιβάλλεται από πολλά φεγγάρια στο μέγεθος του Φόβου και του Δείμου, τα οποία ρίχτηκαν σε τροχιά όταν ο Άρης συγκρούστηκε με ένα μεγάλο πλανητικό. Αυτό είναι ένα από τα αντικείμενα του πρώιμου ηλιακού συστήματος, που σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της σταδιακής σύγκρουσης των κολλητικών σωματιδίων του πρωτοπλανητικού δίσκου. Πιστεύεται ότι ήταν λόγω της σύγκρουσης της Γης με ένα παρόμοιο αντικείμενο που σχηματίστηκε η Σελήνη.
Ως αποτέλεσμα μιας σύγκρουσης στην τροχιά του Άρη,σχηματίζουν έναν δακτύλιο από εκτοξευόμενα υλικά. Ταυτόχρονα, το εσωτερικό μέρος του δακτυλίου σχημάτισε έναν μεγάλο δορυφόρο. Και οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτού και του εξωτερικού δακτυλίου σχημάτισαν τον Φόβο και τον Δείμο. Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, αργότερα, υπό την επίδραση των παλιρροϊκών δυνάμεων, το εσωτερικό φεγγάρι συνετρίβη στην επιφάνεια του πλανήτη.
Αυτή η υπόθεση υποστηρίζεται από την υποτιθέμενηυψηλό πορώδες και σύνθεση του Φόβου. Η εκτιμώμενη πυκνότητα αυτού του δορυφόρου υποδηλώνει ότι από 25 έως 35% του συνολικού όγκου του είναι κενά, κάτι που δεν είναι τυπικό για τους αστεροειδείς. Επιπλέον, με βάση τα αποτελέσματα της μελέτης στο θερμικό υπέρυθρο φάσμα, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η σύνθεσή του περιέχει κυρίως φυλλοπυριτικά, κοινά στην επιφάνεια του Άρη, αλλά σπάνια για γνωστές κατηγορίες αστεροειδών.
Δείμος. Φωτογραφία: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona
Ασυνεχής προέλευση
Το 2021 επιστήμονες από την Ανώτατη Τεχνική ΣχολήΗ Ζυρίχη και το Ναυτικό Παρατηρητήριο των ΗΠΑ πρότειναν μια νέα υπόθεση για την προέλευση των δορυφόρων του Άρη. Αναλύοντας σεισμικά και τροχιακά δεδομένα από την αποστολή InSight της NASA, πλανητικοί επιστήμονες έχουν προτείνει ότι οι δορυφόροι του Άρη θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί ως αποτέλεσμα σύγκρουσης του αρχαίου φεγγαριού του Κόκκινου Πλανήτη με άλλο αντικείμενο. Εξαιτίας αυτού, ο κύριος δορυφόρος χωρίστηκε και σχημάτισε νέους - Φόβος και Δείμος.
Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, αυτός ο προγονικός δορυφόροςδιαλύθηκε από 1 έως 2,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Εκτός από τις εξωτερικές επιρροές, εξετάστηκε και η υπόθεση ότι ο παλιός δορυφόρος διαλύθηκε από τις παλιρροϊκές δυνάμεις του πλανήτη. Ανεξάρτητα από την αιτία, σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων, ως αποτέλεσμα της καταστροφής του πρωτοδορυφόρου σε τροχιά, σχηματίστηκε ένας δακτύλιος συντριμμιών, ο οποίος με την πάροδο του χρόνου, ως αποτέλεσμα πολυάριθμων συγκρούσεων, σχημάτισε δύο ξεχωριστούς δορυφόρους.
Αυτή η ιδέα βασίστηκε στην παρατήρηση ότι στοΣτο παρελθόν, οι τροχιές του Δείμου και του Φόβου μπορεί να είχαν διασταυρωθεί. Ταυτόχρονα, σε αντίθεση με τη θεωρία που βασίζεται στη σύγκρουση του Άρη με έναν πλανήτη, εξηγεί καλά τις τρέχουσες τροχιές των δύο δορυφόρων.
Καλλιτεχνική απεικόνιση της ασυνεχούς προέλευσης των φεγγαριών του Άρη. Εικόνα: Mark Garlick, ETH Zurich
Τι έδειξε η νέα μελέτη;
Για να ελέγξουν την προτεινόμενη υπόθεση, επιστήμονες απόΤο Ινστιτούτο Διαστημικής Έρευνας και Αστροναυτικής της Ιαπωνίας (ISAS) κατασκεύασε ένα μοντέλο υπολογιστή βασισμένο στη θεωρία ότι ο Φόβος και ο Δείμος ήταν κάποτε ένα ενιαίο σώμα. Στη συνέχεια, οι πλανητολόγοι πραγματοποίησαν αριθμητικές προσομοιώσεις που συνδύαζαν γεωφυσικά μοντέλα και την παλιρροιακή εξέλιξη του συστήματος από τον Άρη και τη Σελήνη.
Η μελέτη έδειξε ότι δύο φεγγάρια,που σχηματίστηκε από ένα αντικείμενο, με πιθανότητα 90% θα έπρεπε να έχει συγκρουστεί μέσα σε 10 χιλιάδες χρόνια. Επιπλέον, στη διαδικασία μιας τέτοιας σύγκρουσης, και οι δύο δορυφόροι θα καταστρέφονταν πλήρως σε μικρά θραύσματα. Ως αποτέλεσμα, ένας δακτύλιος παρόμοιος με αυτούς που φαίνονται γύρω από τον Κρόνο θα σχηματιστεί γύρω από τον Άρη. Ωστόσο, θα είχε επιβιώσει μέχρι σήμερα.
Ωστόσο, δεν βρέθηκαν πολλές παρατηρήσειςτροχιά του Άρη, δεν υπάρχουν σχετικά σημαντικά συντρίμμια εκτός από τους δύο κύριους δορυφόρους. Αυτό το μοντέλο θέτει υπό αμφισβήτηση την υπόθεση της ασυνεχούς προέλευσης των δορυφόρων του Κόκκινου Πλανήτη.
Κάθε μία από τις τρεις υποθέσεις που προτείνονταιερευνητές σε διαφορετικούς χρόνους, δίνει μια μερική απάντηση στο ερώτημα των διεργασιών που σχημάτισαν δορυφόρους στην τροχιά του Άρη, αλλά κανένας από αυτούς δεν εξηγεί πλήρως όλες τις παρατηρήσεις. Ίσως οι επιστήμονες θα μπορούσαν να καταλάβουν περισσότερα για την προέλευση των δύο ασυνήθιστων φεγγαριών αν μπορούσαν να τα μελετήσουν. Αλλά μέχρι στιγμής, οι αποστολές στον Φόβο αποτυγχάνουν η μία μετά την άλλη.
Το 1988, η Σοβιετική Ένωση ξεκίνησε δύοδορυφόρος του προγράμματος Phobos, αλλά λόγω προβλημάτων, κανένας από αυτούς δεν κατάφερε να πραγματοποιήσει την προγραμματισμένη του άλμα προσγείωση στα φεγγάρια του Άρη. Αργότερα το 2011, ο ρωσικός ανιχνευτής Phobos-Grunt κάηκε στην ατμόσφαιρα λόγω βλάβης του εξοπλισμού αφού έφτασε σε τροχιά της Γης. Παράλληλα, απορρίφθηκαν οι ανεπτυγμένες αποστολές της NASA, των ευρωπαϊκών και καναδικών διαστημικών υπηρεσιών στους δορυφόρους του Άρη.
Στα μέσα της δεκαετίας του 2020, η Ιαπωνική Διαστημική Υπηρεσίασχεδιάζει να στείλει μια αποστολή στον Φόβο, ο οποίος θα πρέπει να παραδώσει το έδαφος από τον δορυφόρο. Εάν δεν υποστεί τις ίδιες αναποδιές, ίσως οι επιστήμονες θα μάθουν ακόμα πώς σχηματίστηκαν τα φεγγάρια του Άρη.
Διαβάστε περισσότερα:
Η Ρωσία έχει εφεύρει ένα κράμα που μπορεί να αντέξει την ενέργεια ενός θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα
Η μεγαλύτερη μετανάστευση στην ιστορία της Γης θα επηρεάσει όλους τους ζωντανούς οργανισμούς στον πλανήτη
Σχεδόν οι μισές περιπτώσεις καρκίνου συνδέονται με παράγοντες κινδύνου που μπορούν να προληφθούν