Kopš to atklāšanas 1877. gadā mazie Marsa pavadoņi ir radījuši daudz jautājumu astronomu vidū.
Piemēram, padomju akadēmiķis Šklovskis beigās1950. gados tika uzskatīts, ka Fobs ir mākslīgs dobs metāla objekts. Zinātnieku pamudināja satelīta dīvainā spirālveida orbīta un kļūdains tā blīvuma aprēķins. Šī hipotēze drīz tika atspēkota, taču jautājums par Marsa pavadoņu izcelsmi joprojām ir atklāts līdz šai dienai.
Foboss. Video: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)
Kā varēja veidoties Marsa pavadoņi?
Tagad ir trīs galvenās Fobosa un Deimos izcelsmes hipotēzes:
- bijušie asteroīdi;
- Marsa fragmenti, kas radušies sadursmes rezultātā ar lielu planetezimālu;
- sekundārs objekts, kas izveidots orbītā no viena mēness.
Sarkanās planētas pavadoņi veido niecīgudaļa no zemes mēness. Fobosa diametrs ir tikai 22,7 km, bet Deimos - 12,6 km (salīdzinājumam - Zemes pavadoņa diametrs ir 3,5 tūkstoši km). Tos nosaka plūdmaiņu spēki un vienmēr ir vērsti uz Marsu vienā pusē. Bet pirmā apriņķo 7 stundās 39 minūtēs, kas ir daudz ātrāk nekā Marsa diena (24 stundas 39 minūtes), tāpēc plūdmaiņu spēki to pakāpeniski tuvina planētas virsmai, bet otrā, gluži pretēji, griežas. ilgāk (30 stundās 18 minūtēs) un tiek pakāpeniski noņemta.
Mazā izmēra un neregulāras formas dēļFobs un Deimos ir kā asteroīdi. Turklāt Marsa satelītu spilgtuma spektrālā analīze atbilst arī "vienkāršākajiem" Saules sistēmas objektiem. Pēc to īpašībām tie daļēji atbilst C klases asteroīdiem un lielākā mērā D klasei. Šie ir visizplatītākie oglekļa asteroīdi un asteroīdi ar attiecīgi zemu albedo (sliktām atstarojošām īpašībām) un sarkanu mirdzumu.
Nav pārsteidzoši, viena no agrākajām hipotēzēmMarsa pavadoņu izcelsme liecina, ka tie kādreiz bija galvenās asteroīdu joslas objekti, kas tika izmesti, mijiedarbojoties ar citiem asteroīdiem un kurus notvēra Sarkanās planētas gravitācija.
Šai hipotēzei ir tikai viens trūkums:abiem pavadoņiem ir gandrīz ideāli apļveida orbītas, kas šķērso Marsa ekvatoriālo plakni. Šajā gadījumā planētas ass ir slīpa pret Saules sistēmas ekliptikas plakni par 25,2°. Šādai sinhronizācijai bija vajadzīgs ilgs laiks, kas satelītiem varētu nebūt bijis.
Foboss. Foto: NASA, JPL-Caltech, Arizonas Universitāte
Otrā teorija liecina, ka Marss kādreiz bijato ieskauj daudzi Fobosa un Deimosa izmēra pavadoņi, kuri tika izmesti orbītā, Marsam saduroties ar lielu planētu. Šis ir viens no agrīnās Saules sistēmas objektiem, kas izveidojās protoplanetārā diska pielipušo daļiņu pakāpeniskas sadursmes rezultātā. Tiek uzskatīts, ka Mēness izveidojās Zemes sadursmes dēļ ar līdzīgu objektu.
Sadursmes rezultātā Marsa orbītā,veido izmesto materiālu gredzenu. Tajā pašā laikā gredzena iekšējā daļa veidoja lielu satelītu. Un gravitācijas mijiedarbība starp to un ārējo gredzenu veidoja Fobosu un Deimosu. Saskaņā ar šo hipotēzi vēlāk, plūdmaiņu spēku ietekmē, iekšējais mēness ietriecās planētas virsmā.
Šo hipotēzi atbalsta domājamaisaugsta porainība un Phobos sastāvs. Aprēķinātais šī satelīta blīvums liecina, ka no 25 līdz 35% no tā kopējā tilpuma ir tukšumi, kas nav raksturīgi asteroīdiem. Turklāt, pamatojoties uz pētījuma rezultātiem termiskajā infrasarkanajā diapazonā, zinātnieki secināja, ka tā sastāvā galvenokārt ir filosilikāti, kas izplatīti uz Marsa virsmas, bet reti sastopami zināmām asteroīdu klasēm.
Deimos. Foto: NASA, JPL-Caltech, Arizonas Universitāte
Nepārtraukta izcelsme
2021. gadā Augstākās tehniskās skolas zinātniekiCīrihe un ASV Jūras spēku observatorija izvirzīja jaunu hipotēzi par Marsa pavadoņu izcelsmi. Analizējot NASA InSight misijas seismiskos un orbitālos datus, planētu zinātnieki ir ierosinājuši, ka Marsa satelīti varētu būt izveidojušies Sarkanās planētas senā mēness sadursmes rezultātā ar citu objektu. Šī iemesla dēļ primārais satelīts sadalījās un izveidoja jaunus - Fobosu un Deimosu.
Saskaņā ar šo hipotēzi šis priekšteču satelītstika saplēsta pirms 1 līdz 2,8 miljardiem gadu. Papildus ārējām ietekmēm tika apsvērta arī hipotēze, ka veco satelītu saplēsa planētas paisuma un paisuma spēki. Neatkarīgi no iemesla, pēc zinātnieku aprēķiniem, protosatelīta iznīcināšanas rezultātā orbītā izveidojās gružu gredzens, kas laika gaitā daudzu sadursmju rezultātā izveidoja divus atsevišķus satelītus.
Šī ideja balstījās uz novērojumu, ka 2010Agrāk Deimosa un Fobosa orbītas varēja krustoties. Tajā pašā laikā atšķirībā no teorijas, kas balstīta uz Marsa sadursmi ar planetezimālu, tā labi izskaidro abu satelītu pašreizējās orbītas.
Mākslinieciska ilustrācija par Marsa pavadoņu izcelsmi. Attēls: Marks Garliks, Cīrihes ETH
Ko parādīja jaunais pētījums?
Lai pārbaudītu izvirzīto hipotēzi, zinātnieki noJapānas Kosmosa pētniecības un astronautikas institūts (ISAS) izveidoja datormodeli, pamatojoties uz teoriju, ka Fobs un Deimos kādreiz bija viens ķermenis. Pēc tam planētu zinātnieki veica skaitliskas simulācijas, kas apvienoja ģeofizikālos modeļus un Marsa un Mēness sistēmas plūdmaiņu attīstību.
Pētījums parādīja, ka divi pavadoņi,veidojies no viena objekta, ar 90% varbūtību būtu jāsaduras 10 tūkstošu gadu laikā. Turklāt šādas sadursmes procesā abi satelīti tiktu pilnībā iznīcināti mazos fragmentos. Rezultātā ap Marsu izveidotos gredzens, kas līdzīgs tiem, kas redzami ap Saturnu. Tomēr tas būtu saglabājies līdz mūsdienām.
Tomēr daudzi novērojumi netika atrastiMarsa orbītā nav salīdzinoši nozīmīgu atlūzu, izņemot divus galvenos satelītus. Šis modelis liek apšaubīt hipotēzi par Sarkanās planētas satelītu izcelsmi.
Katra no trim izvirzītajām hipotēzēmpētnieki dažādos laikos, sniedz daļēju atbildi uz jautājumu par procesiem, kas Marsa orbītā veidoja pavadoņus, taču neviens no tiem pilnībā neizskaidro visus novērojumus. Iespējams, zinātnieki varētu saprast vairāk par divu neparasto pavadoņu izcelsmi, ja viņi spētu tos izpētīt. Taču līdz šim misijas uz Fobosu cieš neveiksmi viena pēc otras.
Vēl 1988. gadā Padomju Savienība uzsāka divusPhobos programmas satelīts, taču problēmu dēļ nevienam no viņiem neizdevās veikt plānoto lēciena nosēšanos uz Marsa pavadoņiem. Vēlāk 2011. gadā Krievijas zonde Fobos-Grunt sadega atmosfērā iekārtu kļūmes dēļ pēc nokļūšanas Zemes orbītā. Tajā pašā laikā tika noraidītas NASA, Eiropas un Kanādas kosmosa aģentūru izstrādātās misijas uz Marsa satelītiem.
2020. gadu vidū Japānas Kosmosa aģentūraplāno nosūtīt misiju uz Fobosu, kurai būs jānogādā augsne no satelīta. Ja tas nepiedzīvos tādas pašas neveiksmes, iespējams, zinātnieki joprojām uzzinās, kā veidojās Marsa pavadoņi.
Lasīt vairāk:
Krievija ir izgudrojusi sakausējumu, kas spēj izturēt kodoltermiskā reaktora enerģiju
Lielākā migrācija Zemes vēsturē skars visus dzīvos organismus uz planētas
Gandrīz puse vēža gadījumu ir saistīti ar novēršamiem riska faktoriem