Астрономы объяснили «шрамы» Фобоса катящимися камнями

Спутник Марса Фобос легко узнаваем на снимках благодаря довольно характерному виду — чуть вытянутой с угла форме, крупному кратеру Стикни и расходящимися от него бороздами, которые встречаются почти по всей его поверхности. Они были впервые обнаружены еще в 1970-х, и дебаты об их происхождении продолжаются до сих пор. Так, выдвигалась идея о том, что Фобос пережил град обломков погибшего астероида, большая часть которых упала на Марс. По другой версии, спутник, который действительно понемногу сближается с планетой и испытывает все большее влияние ее гравитации, начинает разрушаться, и борозды на его поверхности — свидетельства этого процесса.

Авторы новой статьи, опубликованной в журнале Planetary and Space Science, проводят прямую связь между этими бороздами и кратером Стикни — самой важной деталью поверхности Фобоса. Девятикилометровый кратер образовался в результате столкновения 27-километрового спутника с астероидом не менее миллиона лет назад. Еще в конце 1980-х была высказана гипотеза о том, что часть выброшенных этим ударом фрагментов, перекатываясь, оставили борозды. Однако этой идее противоречат несколько особенностей бороздчатых структур. Например, не все они расходятся от кратера лучами. Некоторые следы накладываются друг на друга, как будто камни после удара могли разлететься с некоторой разницей во времени. Кроме того, некоторые участки поверхности борозд отчего-то не содержат, а несколько из них и вовсе видны внутри кратера Стикни.

Пытаясь разрешить эти противоречия, Кен Рамси (Ken Ramsley) и его коллеги из американского Брауновского университета создали компьютерную модель гипотетического столкновения Фобоса с астероидом соответствующих размеров. Модель учитывала особенности формы и поверхности самого спутника, его вращения и притяжения со стороны Марса. Авторы заранее не планировали результата этих расчетов, однако получили картину, которая полностью вписывается в гипотезу о «катящихся камнях». Слабая гравитация Фобоса приводила к тому, что обломки от удара, вылетая на скорости 6 км/с, покрывали не один километр, оставляя на его поверхности следы-борозды.

Часть разбросанных камней даже успевала совершить полный круг, вернувшись к кратеру Стикни. При этом возвышенности и низменности на поверхности Фобоса приводили к тому, что некоторые из борозд шли не расходясь, а параллельно друг другу или иначе меняли направление. Многие камни в модели продолжали движение так долго, что их траектории неоднократно пересекались, накладываясь друг на друга. Наконец, отдельные камни достигали самого кратера и переваливали его край, оставляя борозды на дне. Следов не появлялось лишь в некоторых низменных участках поверхности, окруженных склонами-«трамплинами». «Это как прыжки на лыжах, — поясняет Кен Рамси, — камни катятся, но вдруг под ними больше нет опоры, и они совершают пролет над этим участком». Таким образом, созданная им с коллегами модель объяснила множество «несостыковок» давней гипотезы, и мы, видимо, окончательно выяснили, как Фобос приобрел свой узнаваемый облик.