De la descoperirea lor în 1877, micii sateliți ai lui Marte au provocatAstronomii au multe întrebări.
De exemplu, academicianul sovietic Shklovsky la sfârșitAnii 1950 au sugerat că Phobos era un obiect metalic gol artificial. Omul de știință a fost determinat de ciudata orbită spirală a satelitului și de calculul eronat al densității acestuia. Această ipoteză a fost în curând respinsă, dar problema originii lunilor marțiane rămâne deschisă până în prezent.
Fobos. Video: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)
Cum s-ar putea forma lunile lui Marte?
Acum există trei ipoteze principale pentru originea lui Phobos și Deimos:
- foști asteroizi;
- fragmente de Marte s-au format din cauza unei coliziuni cu un planetezimal mare;
- un obiect secundar format pe orbită dintr-o singură lună.
Lunii Planetei Roșii alcătuiesc un micparte a lunii pământului. Diametrul lui Phobos este de numai 22,7 km, iar Deimos este de 12,6 km (pentru comparație, diametrul satelitului Pământului este de 3,5 mii km). Ele sunt fixate de forțele mareelor și se confruntă întotdeauna cu Marte de aceeași parte. Dar prima orbită în 7 ore 39 minute, ceea ce este mult mai rapid decât ziua marțiană (24 ore 39 minute), motiv pentru care forțele mareelor o apropie treptat de suprafața planetei, iar a doua, dimpotrivă, se rotește. mai lung (în 30 ore 18 minute) și se îndepărtează treptat.
Datorită dimensiunii mici și formei neregulatePhobos și Deimos sunt ca asteroizii. În plus, analiza spectrală a luminozității sateliților lui Marte corespunde și celor mai „simple” obiecte ale sistemului solar. După caracteristicile lor, ei corespund parțial asteroizilor din clasa C și, într-o măsură mai mare, clasei D. Aceștia sunt cei mai obișnuiți asteroizi carbon și asteroizi cu albedo scăzut (proprietăți reflectorizante slabe) și, respectiv, strălucire roșie.
Nu este surprinzător, una dintre cele mai timpurii ipotezeOriginea sateliților lui Marte sugerează că au fost odată obiecte din Centura Principală de Asteroizi, care au fost ejectate prin interacțiunile cu alți asteroizi și capturate de gravitația Planetei Roșii.
Această ipoteză are un singur dezavantaj:ambele luni au orbite aproape perfect circulare care traversează planul ecuatorial al lui Marte. În acest caz, axa planetei este înclinată cu 25,2° față de planul eclipticii sistemului solar. O astfel de sincronizare a necesitat o perioadă lungă de timp, pe care sateliții ar putea să nu fi avut.
Fobos. Foto: NASA, JPL-Caltech, Universitatea din Arizona
A doua teorie sugerează că Marte a fost odatăînconjurat de multe luni de mărimea lui Phobos și Deimos, care au fost aruncate pe orbită când Marte s-a ciocnit cu un planetezimal mare. Acesta este unul dintre obiectele sistemului solar timpuriu, format ca urmare a ciocnirii treptate a particulelor lipite ale discului protoplanetar. Se crede că Luna s-a format din cauza ciocnirii Pământului cu un obiect similar.
Ca urmare a unei coliziuni pe orbita lui Marte,formează un inel de materiale ejectate. În același timp, partea interioară a inelului a format un satelit mare. Și interacțiunile gravitaționale dintre acesta și inelul exterior au format Phobos și Deimos. Conform acestei ipoteze, mai târziu, sub influența forțelor mareelor, luna interioară s-a prăbușit pe suprafața planetei.
Această ipoteză este susținută de presupusporozitate ridicată și compoziție a Phobos. Densitatea estimată a acestui satelit sugerează că între 25 și 35% din volumul său total sunt goluri, ceea ce nu este tipic pentru asteroizi. În plus, pe baza rezultatelor studiului în domeniul infraroșu termic, oamenii de știință au concluzionat că compoziția sa conține în principal filosilicați, obișnuiți pe suprafața lui Marte, dar rari pentru clasele cunoscute de asteroizi.
Deimos. Foto: NASA, JPL-Caltech, Universitatea din Arizona
Origine discontinuă
În 2021, oameni de știință de la Școala Tehnică SuperioarăZurich și Observatorul Naval al SUA au propus o nouă ipoteză pentru originea sateliților lui Marte. Analizând datele seismice și orbitale din misiunea InSight a NASA, oamenii de știință planetari au sugerat că sateliții lui Marte s-ar fi putut forma ca urmare a unei coliziuni a lunii antice a Planetei Roșii cu un alt obiect. Din această cauză, satelitul principal s-a despărțit și a format alții noi - Phobos și Deimos.
Conform acestei ipoteze, acest satelit progenitora fost sfâșiat de la 1 până la 2,8 miliarde de ani în urmă. Pe lângă influențele externe, a fost luată în considerare și ipoteza că vechiul satelit a fost sfâșiat de forțele de maree ale planetei. Indiferent de cauză, conform calculelor oamenilor de știință, ca urmare a distrugerii protosatelitului de pe orbită, s-a format un inel de resturi, care de-a lungul timpului, ca urmare a numeroaselor ciocniri, a format doi sateliți separați.
Această idee s-a bazat pe observația că înÎn trecut, este posibil ca orbitele lui Deimos și Phobos să se fi intersectat. În același timp, spre deosebire de teoria bazată pe ciocnirea lui Marte cu un planetezimal, explică bine orbitele actuale ale celor doi sateliți.
Ilustrare artistică a originii discontinue a lunilor lui Marte. Imagine: Mark Garlick, ETH Zurich
Ce a arătat noul studiu?
Pentru a testa ipoteza propusă, oamenii de știință de laInstitutul de Cercetare Spațială și Astronautică din Japonia (ISAS) a construit un model computerizat bazat pe teoria că Phobos și Deimos au fost cândva un singur corp. Oamenii de știință planetari au efectuat apoi simulări numerice care combinau modele geofizice și evoluția mareelor a sistemului de pe Marte și Lună.
Studiul a arătat că două luni,format dintr-un singur obiect, cu o probabilitate de 90%, ar fi trebuit să se ciocnească în 10 mii de ani. Mai mult, în procesul unei astfel de coliziuni, ambii sateliți ar fi complet distruși în fragmente mici. Ca rezultat, un inel similar cu cel văzut în jurul lui Saturn s-ar forma în jurul lui Marte. Cu toate acestea, ar fi supraviețuit până în zilele noastre.
Cu toate acestea, numeroase observații nu au fost găsite peorbita lui Marte, nu există resturi relativ semnificative în afară de cei doi sateliți principali. Acest model pune sub semnul întrebării ipoteza unei origini discontinue a sateliților Planetei Roșii.
Fiecare dintre cele trei ipoteze propusecercetătorii din momente diferite, oferă un răspuns parțial la întrebarea privind procesele care au format sateliții pe orbita lui Marte, dar niciunul dintre ei nu explică pe deplin toate observațiile. Poate că oamenii de știință ar putea înțelege mai multe despre originea celor două luni neobișnuite dacă ar fi capabili să le studieze. Dar până acum, misiunile către Phobos eșuează una după alta.
În 1988, Uniunea Sovietică a lansat douăsatelit al programului Phobos, dar din cauza unor probleme, niciunul dintre ei nu a reușit să facă saltul planificat să aterizeze pe lunile de pe Marte. Mai târziu, în 2011, sonda rusă Phobos-Grunt a ars în atmosferă din cauza defecțiunii echipamentului după ce a intrat pe orbita Pământului. În același timp, misiunile dezvoltate ale NASA, agențiilor spațiale europene și canadiene pe sateliții de pe Marte au fost respinse.
La mijlocul anilor 2020, Agenția Spațială Japonezăintenționează să trimită o misiune la Phobos, care va trebui să livreze solul de pe satelit. Dacă nu suferă aceleași eșecuri, poate că oamenii de știință vor afla în continuare cum s-au format lunile marțiane.
Citeste mai mult:
Rusia a inventat un aliaj care poate rezista la energia unui reactor termonuclear
Cea mai mare migrație din istoria Pământului va afecta toate organismele vii de pe planetă
Aproape jumătate din cazurile de cancer sunt legate de factori de risc prevenibili