Откуда взялись две луны Марса: Фобос и Деймос

Откуда взялись две луны Марса: Фобос и Деймос

Странные формы и цвета крошечных марсианских спутников Фобоса и Деймоса заставили ученых задуматься об их происхождении. Темные лица этих лун напоминают примитивные астероиды внешней Солнечной системы, позволяя предположить, что когда-то эти астероиды просто угодили в гравитационные сети Марса. Но формы и углы орбит спутников не поддерживают этот сценарий захвата. Свежий взгляд на данные 20-летней давности миссии Mars Global Surveyour поддерживает идею того, что спутники Марса сформировались после того, как большой удар сотряс планету и выбросил на орбиту много камней.

Так следует из исследования, опубликованного в Journal of Geophysical Research: Planets Американским геофизическим союзом. По словам авторов исследования, этот набор данных содержал важные подсказки на тему того, из чего сделан Фобос, и он может быть в большей степени похож по составу на кору Марса, чем кажется.

Как появились спутники Марса?

«Самое интересное для меня — это извлекать идеи из старых наборов данных, которыми пользовались недостаточно», говорит Тим Глотч, геолог из Университета Стони Брук в Нью-Йорке, ведущий автор нового исследования.

Марк Фрайс, планетолог и куратор по космической пыли в Космическом центре им. Джонсона в NASA, не принимавший участия в новом исследовании, говорит, что неспособность объяснить происхождение двух спутников у соседней планеты проистекает из плохого понимания учеными процессов формирования Луны. Понимание этого позволит интерпретировать появление других лун в Солнечной системе и за ее пределами. Новое исследование не проясняет эту загадку, но является шагом в правильном направлении, говорит он.

«Вопрос происхождения Фобоса и Деймоса — забавная тайна, потому что у нас есть две конкурирующие гипотезы, которые исключают друг друга», говорит Фрайс. «Я бы не счел это окончательным решением, но это поможет двигать дискуссию вперед».

Марс вид из внутри фото

Непонятные объекты

Споры о происхождении спутников Марса делили ученых на лагеря много лет, с самых первых дней планетологии. В видимом свете Фобос и Деймос выглядят намного темнее Марса, что придает вес гипотезе захвата.

Ученые изучают минеральный состав объектов, разбивая свет, который они отражают, на составные цвета с помощью спектрофотометра, и создавая характерные образцы. Сравнивая спектральные образцы планетарных поверхностей с библиотекой спектров известных материалов, они могут определить состав далеких объектов. Большинство исследований состава астероидов изучали спектры в видимом свете и в ближнем инфракрасном свете, который за пределами видимого спектра человека.

В видимом и ближнем инфракрасном свете Фобос и астероиды класса D выглядят похоже — в том, что их спектры почти без особенностей, настолько они темные. Астероиды D-класса почти черные, как уголь, потому что, как и уголь, они содержат углерод. Этот темный аспект Фобоса привел к гипотезе о том, что этот спутник — захваченный астероид, который подлетел слишком близко к Марсу.

Но ученые, изучающие орбиты марсовых лун, говорят, что они могли и не быть захвачены. Возможно, луны сформировались одновременно с Марсом или произошли в процессе мощного удара по планете во времена ее тысячелетий формирования.

«Если спросить людей, которые разбираются в орбитальной динамике и понимают, почему некоторые тела вращаются так, а не иначе, они скажут, что учитывая наклон и детали орбиты Фобоса, вариант с его захватом практически невозможен. Спектроскопы говорят одно, а динамисты другое», отмечает Глотч.

Марс случайный вид

Спутники Фобос и Деймос, если смотреть с Марса выглядят немного иначе, чем наша Луна на Земле

Тепловые следы

Глотч решил взглянуть на проблему в другом свете: в среднем инфракрасном, который в таком же диапазоне, что и температура тела. Он посмотрел на тепловые сигнатуры Фобоса, сделанные в 1998 году инструментом, который сам он называет прикольным термометром на борту Mars Global Surveyor. Этот роботизированный аппарат провел большую часть своей жизни, всматриваясь в Марс, но также мельком взглянул на Фобос, проходя рядом с луной.

Тепловая энергия, как и видимый свет, может быть разделена на спектр «цветов». Даже объекты, которые выглядят черными в видимом свете, могут светиться в характерном инфракрасном спектре. Хотя Фобос очень холодный, его тепловой спектр имеет отличительную сигнатуру.

Глотч и его студенты сравнили средний инфракрасный спектр Фобоса, зафиксированный Mars Global Surveyer, с образцами метеоритов, которые падали на Землю возле озера Тагиш в Британской Колумбии. Эти метеориты, по мнению некоторых ученых, были фрагментами астероида D-класса. В лаборатории образцы поместили в среду, похожую на ту, в которой находится Фобос — холодный вакуум — нагревая их сверху и снизу, чтобы имитировать резкие изменения температуры на солнечных и затененных сторонах объекта в безвоздушном пространстве.

«Мы обнаружили, что в этих диапазонах длин волн метеорит Тагишского озера не похож на Фобос, да и в целом больше всего Фобосу соответствует базальт, распространенная вулканическая порода, из которой состоит большая часть марсианской коры», говорит Глотч. «Это заставило нас поверить, что Фобос может быть наследием столкновения в ранней истории Марса».

Запеченная корочка планеты

Новое исследование не берется утверждать, что Фобос сделан целиком из материала Марса, но новые результаты соотносятся с тем, что луна содержит часть коры планеты, возможно, вследствие слияния обломков с планеты с останками ударного объекта.

Фрайс, не принимавший участия в этом исследовании, говорит, что метеорит Тагишского озера по-своему необычен и, возможно, не лучший пример астероида D-класса, чтобы его сравнивать с Фобосом. Фрайс добавил также, что новое исследование не даст убедительного ответа, потому что Фобос подвержен космическому выветриванию, которое влияет на отражаемый спектр, и его трудно воспроизвести в лаборатории.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

*