Od svojho objavenia v roku 1877 spôsobili malé mesiace MarsuAstronómovia majú veľa otázok.
Napríklad sovietsky akademik Šklovskij na záverPäťdesiate roky 20. storočia naznačili, že Phobos bol umelý dutý kovový predmet. Vedca k tejto myšlienke podnietila zvláštna špirálovitá dráha družice a chybný výpočet jej hustoty. Táto hypotéza bola čoskoro vyvrátená, no otázka pôvodu marťanských mesiacov zostáva otvorená dodnes.
Phobos. Video: ESA/DLR/FU Berlín (G. Neukum)
Ako mohli vzniknúť mesiace Marsu?
Teraz existujú tri hlavné hypotézy pôvodu Phobos a Deimos:
- bývalé asteroidy;
- fragmenty Marsu vznikli v dôsledku zrážky s veľkou planetezimálou;
- sekundárny objekt vytvorený na obežnej dráhe z jedného mesiaca.
Mesiace Červenej planéty tvoria maličkéčasť zemského mesiaca. Priemer Phobosu je iba 22,7 km a Deimos 12,6 km (pre porovnanie, priemer satelitu Zeme je 3,5 tisíc km). Sú fixované slapovými silami a k Marsu sú vždy otočené jednou stranou. Ale prvá obehne za 7 hodín 39 minút, čo je oveľa rýchlejšie ako marťanský deň (24 hodín 39 minút), preto ju slapové sily postupne približujú k povrchu planéty a druhá sa naopak otáča dlhšie (za 30 hodín 18 minút) a postupne sa odstraňuje.
Kvôli malým rozmerom a nepravidelnému tvaruPhobos a Deimos sú ako asteroidy. Okrem toho spektrálna analýza svietivosti satelitov Marsu zodpovedá aj „najjednoduchším“ objektom slnečnej sústavy. Podľa ich charakteristík čiastočne zodpovedajú asteroidom triedy C a vo väčšej miere triede D. Ide o najčastejšie uhlíkové asteroidy a asteroidy s nízkym albedom (zlé reflexné vlastnosti) a červenou žiarou, resp.
Niet divu, že ide o jednu z prvých hypotézPôvod satelitov Marsu naznačuje, že to boli kedysi objekty hlavného pásu asteroidov, ktoré boli vymrštené interakciami s inými asteroidmi a zachytené gravitáciou Červenej planéty.
Táto hypotéza má len jednu nevýhodu:oba mesiace majú takmer dokonale kruhové dráhy, ktoré prechádzajú rovníkovou rovinou Marsu. V tomto prípade je os planéty naklonená k rovine ekliptiky slnečnej sústavy o 25,2°. Takáto synchronizácia si vyžiadala dlhý čas, ktorý by satelity nemuseli mať.
Phobos. Foto: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona
Druhá teória naznačuje, že Mars bol kedysiobklopený mnohými mesiacmi veľkosti Phobos a Deimos, ktoré boli vymrštené na obežnú dráhu, keď sa Mars zrazil s veľkou planetezimálou. Ide o jeden z objektov ranej slnečnej sústavy, ktorý vznikol v dôsledku postupnej zrážky lepiacich častíc protoplanetárneho disku. Predpokladá sa, že Mesiac vznikol v dôsledku kolízie Zeme s podobným objektom.
V dôsledku kolízie na obežnej dráhe Marsutvoria prstenec vyvrhnutých materiálov. Vnútorná časť prstenca zároveň tvorila veľký satelit. A gravitačné interakcie medzi ním a vonkajším prstencom vytvorili Phobos a Deimos. Podľa tejto hypotézy neskôr pod vplyvom slapových síl vnútorný mesiac narazil na povrch planéty.
Túto hypotézu podporuje predpokladanývysoká pórovitosť a zloženie Phobosu. Odhadovaná hustota tohto satelitu naznačuje, že 25 až 35 % jeho celkového objemu tvoria dutiny, čo nie je typické pre asteroidy. Navyše na základe výsledkov štúdie v tepelnej infračervenej oblasti vedci dospeli k záveru, že jej zloženie obsahuje najmä fylosilikáty, bežné na povrchu Marsu, ale zriedkavé pre známe triedy asteroidov.
Deimos. Foto: NASA, JPL-Caltech, University of Arizona
Nespojitý pôvod
V roku 2021 vedci z Vyššej technickej školyZurich a US Naval Observatory navrhli novú hypotézu o pôvode satelitov Marsu. Analýzou seizmických a orbitálnych údajov z misie NASA InSight planetárni vedci navrhli, že satelity Marsu mohli vzniknúť v dôsledku kolízie starovekého mesiaca Červenej planéty s iným objektom. Z tohto dôvodu sa primárny satelit rozdelil a vytvoril nové - Phobos a Deimos.
Podľa tejto hypotézy tento progenitorový satelitbola roztrhnutá pred 1 až 2,8 miliardami rokov. Okrem vonkajších vplyvov sa uvažovalo aj o hypotéze, že starý satelit roztrhali slapové sily planéty. Bez ohľadu na príčinu sa podľa výpočtov vedcov v dôsledku zničenia protosatelitu na obežnej dráhe vytvoril prstenec trosiek, ktorý časom v dôsledku početných zrážok vytvoril dva samostatné satelity.
Táto myšlienka bola založená na pozorovaní, že v rV minulosti sa mohli pretnúť dráhy Deimosu a Phobosu. Zároveň na rozdiel od teórie založenej na zrážke Marsu s planetezimálou dobre vysvetľuje súčasné dráhy dvoch satelitov.
Umelecké znázornenie nespojitého pôvodu mesiacov Marsu. Obrázok: Mark Garlick, ETH Zurich
Čo ukázala nová štúdia?
Na testovanie navrhovanej hypotézy vedci zИнститута космических исследований и астронавтики Японии (ISAS) построили компьютерную модель, в основу которой была заложена теория о том, что Фобос и Деймос когда-то были единым телом. Затем планетологи провели численное моделирование, в котором сочетались геофизические модели и приливная эволюция системы из Марса и спутника.
Исследование показало, что две луны, vytvorený z jedného objektu, s pravdepodobnosťou 90% sa mal zraziť do 10 tisíc rokov. Navyše v procese takejto zrážky by boli oba satelity úplne zničené na malé úlomky. V dôsledku toho by sa okolo Marsu vytvoril prstenec podobný tým, ktoré sme videli okolo Saturnu. Prežilo by to však dodnes.
Početné pozorovania sa však nenašliobežnej dráhe Marsu, žiadne relatívne významné úlomky okrem dvoch hlavných satelitov. Tento model spochybňuje hypotézu nespojitého pôvodu satelitov Červenej planéty.
Každá z troch navrhnutých hypotézvýskumníkov v rôznych časoch, poskytuje čiastočnú odpoveď na otázku procesov, ktoré tvorili satelity na obežnej dráhe Marsu, ale žiadny z nich úplne nevysvetľuje všetky pozorovania. Možno by vedci mohli viac pochopiť pôvod dvoch nezvyčajných mesiacov, keby ich boli schopní študovať. Ale zatiaľ misie na Phobos jedna za druhou zlyhávajú.
V roku 1988 Sovietsky zväz spustil dvasatelitu programu Phobos, no kvôli problémom sa žiadnemu z nich nepodarilo uskutočniť plánované zoskokové pristátie na mesiacoch Marsu. Neskôr v roku 2011 ruská sonda Phobos-Grunt zhorela v atmosfére v dôsledku zlyhania zariadenia po dosiahnutí obežnej dráhy Zeme. Zároveň boli zamietnuté rozvinuté misie NASA, európskych a kanadských vesmírnych agentúr k satelitom Marsu.
V polovici roku 2020 Japonská vesmírna agentúraplánuje vyslať misiu na Phobos, ktorá bude musieť dopraviť pôdu zo satelitu. Ak nebude trpieť rovnakými neúspechmi, možno sa vedci predsa len dozvedia, ako vznikli marťanské mesiace.
Čítaj viac:
Rusko vynašlo zliatinu, ktorá odolá energii termonukleárneho reaktora
Najväčšia migrácia v histórii Zeme ovplyvní všetky živé organizmy na planéte
Takmer polovica prípadov rakoviny súvisí s rizikovými faktormi, ktorým možno predchádzať