Традиционные теории происхождения марсианских лун — Фобоса и Деймоса — не объясняют особенности их состава и орбит. Поэтому астрономы предложили новую гипотезу, согласно которой спутники четвертой от Солнца планеты образовались из обломков крупного астероида, пролетевшего в опасной близости от Красной планеты. Расчеты показали, что он пересек так называемый предел Роша — расстояние, на котором приливные силы, вызванные гравитацией планеты, были слишком велики и разорвали астероид на части. Проверить выводы ученых помогут будущие космические миссии.
Фобос и Деймос на марсианской орбите / © NASA
Спутники Марса открыл астроном Асаф Холл в 1877 году. С тех пор эти небесные тела привлекают внимание, ведь их происхождение по-прежнему под вопросом. Внешний вид и малый размер лун (диаметр Фобоса составляет примерно 26 километров, а Деймоса — около 16 километров) свидетельствуют в пользу теории захвата, однако не объясняют особенности их почти круговых и экваториальных орбит.
Как правило, траектории захваченных спутников, например Тритона (луна Нептуна) или Феба (луна Сатурна), вытянутые и наклонные, а иногда им присуще ретроградное движение вокруг родительской планеты. Вот почему более естественное объяснение дает гипотеза гигантского столкновения, предполагающая «встречу» Красной планеты с другим небесным объектом.
Прояснить ситуацию может новая гипотеза разрушенного астероида, описанная в журнале Icarus. С помощью суперкомпьютера Даремского университета (Великобритания) команда исследователей под руководством Джейкоба Кегеррайса (Jacob Kegerreis) из Исследовательского центра Эймса NASA провела сотни симуляций пролета крупного астероида в опасной близости от Марса.
Меняя диаметр астероида, его вращение, скорость и расстояние от Красной планеты во время максимального сближения, ученые разработали сценарий, объясняющий как возникновение, так и орбитальные характеристики Фобоса и Деймоса.
Результаты показали, что астероид, пролетая мимо Марса, был разрушен под действием приливных сил, а значительная часть обломков оказалась захвачена гравитацией планеты. Со временем эти фрагменты сформировали диск, из которого путем аккреции возникли Фобос и Деймос.
Поскольку сценарий разрушенного астероида предполагает меньшую массу родительского тела, чем в гипотезе гигантского столкновения, выводы авторов новой научной работы более вероятны. К тому же в Солнечной системе астероиды меньшей массы встречаются чаще.
Проверить каждую из трех гипотез (захват, столкновение и разрушенный астероид) можно с помощью будущих космических миссий, например Martian Moons eXploration (MMX). Дальнейшие исследования также позволят ученым проанализировать состав поверхности, внутренней структуры и орбитальных параметров Фобоса и Деймоса.
