Od svog otkrića 1877. godine, sićušni Marsovi mjeseci potaknuli su mnoga pitanja među astronomima.
Na primjer, sovjetski akademik Shklovsky na kraju1950-ih je sugerirano da je Fobos umjetni šuplji metalni objekt. Znanstvenika je na ovu ideju potaknula čudna spiralna orbita satelita i pogrešan izračun njegove gustoće. Ta je hipoteza ubrzo opovrgnuta, ali pitanje podrijetla Marsovih mjeseca ostaje otvoreno do danas.
Fobos. Video: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)
Kako su mogli nastati Marsovi mjeseci?
Sada postoje tri glavne hipoteze o podrijetlu Fobosa i Deimosa:
- bivši asteroidi;
- fragmenti Marsa nastali zbog sudara s velikim planetezimalom;
- sekundarni objekt formiran u orbiti od jednog mjeseca.
Mjeseci Crvenog planeta čine malenidio zemljinog mjeseca. Promjer Phobosa je samo 22,7 km, a Deimos je 12,6 km (za usporedbu, promjer Zemljinog satelita je 3,5 tisuća km). Fiksiraju ih plimne sile i uvijek su okrenute prema Marsu s jedne strane. Ali prvi kruži za 7 sati 39 minuta, što je mnogo brže od marsovskog dana (24 sata 39 minuta), zbog čega ga plimne sile postupno približavaju površini planeta, a drugi, naprotiv, rotira duže (za 30 sati 18 minuta) i postupno se uklanja.
Zbog malih dimenzija i nepravilnog oblikaPhobos i Deimos su poput asteroida. Osim toga, spektralna analiza luminoziteta Marsovih satelita također odgovara "najjednostavnijim" objektima Sunčevog sustava. Po svojim karakteristikama odgovaraju dijelom asteroidima klase C, a većim dijelom klasi D. To su najčešći karbonski asteroidi, odnosno asteroidi s niskim albedom (slaba refleksijska svojstva) odnosno crvenim sjajem.
Nije iznenađujuće, jedna od najranijih hipotezaPodrijetlo Marsovih satelita sugerira da su oni nekoć bili objekti Glavnog asteroidnog pojasa koji su izbačeni interakcijom s drugim asteroidima i zarobljeni gravitacijom Crvenog planeta.
Ova hipoteza ima samo jedan nedostatak:oba mjeseca imaju gotovo savršeno kružne orbite koje prelaze ekvatorijalnu ravninu Marsa. U ovom slučaju, os planeta je nagnuta prema ravnini ekliptike Sunčevog sustava za 25,2°. Takva sinkronizacija zahtijevala je dugo vremena, što sateliti možda nisu imali.
Fobos. Fotografija: NASA, JPL-Caltech, Sveučilište u Arizoni
Druga teorija sugerira da je Mars jednom biookružen mnogim mjesecima veličine Fobosa i Deimosa, koji su izbačeni u orbitu kada se Mars sudario s velikim planetezimalom. Ovo je jedan od objekata ranog Sunčevog sustava, nastao kao rezultat postupnog sudara lijepljenih čestica protoplanetarnog diska. Vjeruje se da je zbog sudara Zemlje sa sličnim objektom nastao Mjesec.
Kao rezultat sudara u orbiti Marsa,oblikuju prsten izbačenih materijala. U isto vrijeme, unutarnji dio prstena formirao je veliki satelit. A gravitacijske interakcije između njega i vanjskog prstena formirale su Fobos i Deimos. Prema ovoj hipotezi, kasnije, pod utjecajem plimnih sila, unutarnji mjesec udario je u površinu planeta.
Ovu hipotezu podupire pretpostavkavisoka poroznost i sastav Fobosa. Procijenjena gustoća ovog satelita sugerira da je od 25 do 35% njegovog ukupnog volumena šupljina, što nije tipično za asteroide. Osim toga, na temelju rezultata studije u toplinskom infracrvenom rasponu, znanstvenici su zaključili da njegov sastav sadrži uglavnom filosilikate, uobičajene na površini Marsa, ali rijetke za poznate klase asteroida.
Deimos. Fotografija: NASA, JPL-Caltech, Sveučilište u Arizoni
Diskontinuirano podrijetlo
2021. znanstvenici Visoke tehničke školeZürich i Američki pomorski opservatorij predložili su novu hipotezu o podrijetlu Marsovih satelita. Analizirajući seizmičke i orbitalne podatke iz NASA-ine misije InSight, planetarni znanstvenici sugeriraju da su sateliti Marsa mogli nastati kao rezultat sudara drevnog mjeseca Crvenog planeta s drugim objektom. Zbog toga se primarni satelit razdvojio i formirao nove - Phobos i Deimos.
Prema ovoj hipotezi, ovaj progenitorski satelitbio rastrgan prije 1 do 2,8 milijardi godina. Osim vanjskih utjecaja, razmatrana je i hipoteza da su stari satelit rastrgale plimne sile planeta. Bez obzira na uzrok, prema izračunima znanstvenika, kao rezultat uništenja protosatelita u orbiti, formiran je prsten krhotina, koji je tijekom vremena, kao rezultat brojnih sudara, formirao dva odvojena satelita.
Ta se ideja temeljila na zapažanju da je uU prošlosti su se orbite Deimosa i Fobosa možda križale. Istodobno, za razliku od teorije koja se temelji na sudaru Marsa s planetezimalom, dobro objašnjava trenutne orbite dvaju satelita.
Umjetnička ilustracija diskontinuiranog porijekla Marsovih mjeseca. Slika: Mark Garlick, ETH Zurich
Što je pokazala nova studija?
Kako bi testirali predloženu hipotezu, znanstvenici izJapanski institut za istraživanje svemira i astronautiku (ISAS) izgradio je računalni model temeljen na teoriji da su Fobos i Deimos nekad bili jedno tijelo. Planetarni znanstvenici zatim su izveli numeričke simulacije koje su kombinirale geofizičke modele i plimnu evoluciju sustava s Marsa i Mjeseca.
Studija je pokazala da dva mjeseca,formiran od jednog objekta, s vjerojatnošću od 90% trebao se sudariti unutar 10 tisuća godina. Štoviše, u procesu takvog sudara oba bi satelita bila potpuno uništena u male fragmente. Kao rezultat toga, oko Marsa bi se formirao prsten sličan onima koji se vide oko Saturna. Međutim, preživio bi do danas.
Međutim, brojna zapažanja nisu pronađena naorbiti Marsa, nema relativno značajnih krhotina osim dva glavna satelita. Ovaj model baca sumnju na hipotezu o diskontinuiranom porijeklu satelita Crvenog planeta.
Svaka od tri predložene hipotezeistraživača u različitim vremenima, pruža djelomičan odgovor na pitanje o procesima koji su formirali satelite u orbiti Marsa, ali nitko od njih ne objašnjava u potpunosti sva opažanja. Možda bi znanstvenici mogli razumjeti više o podrijetlu dva neobična mjeseca kada bi ih mogli proučavati. Ali do sada, misije na Fobosu propadaju jedna za drugom.
Godine 1988. Sovjetski Savez lansirao je dvasatelita programa Phobos, ali zbog problema nitko od njih nije uspio izvesti planirano skokovito slijetanje na Marsove mjesece. Kasnije 2011. ruska sonda Phobos-Grunt izgorjela je u atmosferi zbog kvara na opremi nakon što je stigla do Zemljine orbite. Istodobno su odbijene razvijene misije NASA-e, europske i kanadske svemirske agencije na satelite Marsa.
Sredinom 2020-ih Japanska svemirska agencijaplanira poslati misiju na Fobos, koja će morati dostaviti tlo sa satelita. Ako ne pretrpi iste probleme, možda će znanstvenici ipak naučiti kako su nastali Marsovi mjeseci.
Čitaj više:
Rusija je izumila leguru koja može izdržati energiju termonuklearnog reaktora
Najveća migracija u povijesti Zemlje zahvatit će sve žive organizme na planetu
Gotovo polovica slučajeva raka povezana je s čimbenicima rizika koji se mogu spriječiti