Две независимые научно-исследовательские группы смоделировали момент зарождения спутников и сделали вывод, что Фобос и Деймос могли возникнуть в результате мощного столкновения некоего объекта с Марсом.
© NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
Известны три популярные теории происхождения спутников в солнечной системе.
Первая гласит, что диски пыли и грязи вокруг планеты сгруппировались из небольших сгустков до текущих размеров сателлитов подобно тому, как образовались планеты из аккреционного диска вокруг Солнца.
В альтернативном сценарии спутники являются астероидами, захваченными и притянутыми на орбиту силой притяжения планеты. До недавнего времени именно эта гипотеза считалась наиболее вероятной применительно к происхождению Фобоса и Деймоса.
Третий вариант ? столкновение планеты с крупным небесным телом. Если достаточное количество вещества окажется отброшенным в околопланетное пространство, это может привести к образованию спутника. Именно так, согласно текущим представлениям, появилась Луна.
Размеры Фобоса и Деймоса типичны для астероидов. Их испещренная кратерами поверхность и картофелевидная форма также говорят в пользу астероидной гипотезы. Тем не менее, существует ряд факторов, которые не согласуются с этой версией происхождения спутников Марса. Ранее считалось, что состав, плотность и оптические свойства поверхности обоих небесных тел указывают на их астероидное прошлое. Однако данные, полученные европейской межпланетной станцией «Mars Express» и американской «Mars Global Surveyor» дали повод для сомнений.
Орбиты спутников Марса являются круговыми, что ожидаемо в случае их происхождения из диска вещества. При этом орбиты захваченных астероидов должны быть эллиптическими. Кроме того, экваториальная скорость вращения Марса довольно велика. Что могло быть причиной ускорения вращения планеты? Может быть, удар внешнего небесного тела?
Подобное столкновение могло вырвать и отбросить в космос исходный материал для Фобоса и Деймоса, что, кроме прочего, неплохо объясняет и позицию орбитальных плоскостей двух спутников.
© NASA / Viking 1 Orbiter (CC0)
Догадка о столкновении Марса с небесным телом не нова. Еще в 1994 г. американский геолог Роберт Крэддок из национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института пытался убедить в этой теории коллег на одной из научных конференций. Доклад был встречен с изрядной долей скептицизма. Дошло до того, что научная статья ученого была отклонена научными журналами “Nature” и “Science”.
К счастью, благодаря новым данным, полученным марсианскими миссиями, интерес к идее Крэддока был возобновлен, и в 2011 году он смог опубликовать свои статьи.
Возрожденный интерес послужил стимулом для двух научно-исследовательских групп, которые проверили гипотезу Крэддока на компьютерных моделях. Первая группа работала в университете Калифорнии в Беркли под руководством Роберта Ситрэна (Citron), вторая ? в исследовательском институте в Боулдере под руководством Робина Кэнапа.
Главным кандидатом для ударного кратера стала Великая Северная равнина (Vastitas Borealis), достигающая в поперечнике 7700 км.
Исследователи проиграли ряд возможных сценариев, варьируя угол падения, массу и скорость небесного тела, предположительно столкнувшегося с Марсом. В результате моделированных столкновений одна часть вырванных обломков возвращалась обратно на Марс благодаря силе притяжения, другая часть получала толчок достаточной силы чтобы улететь в космическое пространство, а еще одна часть оставалась на орбите планеты. Моделирование показало, что масса этих обломков достаточна для образования Фобоса и Деймоса.
Ссылки по теме:
- Научная статья: Are Phobos and Deimos the result of a giant impact?
Комментарии (16)
SelenIT2
16.07.2015 18:33+1Кроме того, экваториальная скорость вращения Марса довольно велика. Что могло быть причиной ускорени вращения планеты?
Имхо, это еще как посмотреть — Земля с Марсом крутятся слишком быстро, или же Венера с Меркурием — слишком медленно. Если добавить в статистику планеты-гиганты, то, пожалуй, скорее второе…Dmitry_Dor
17.07.2015 02:08или же Венера с Меркурием — слишком медленно.
У Меркурия Спин-орбитальный резонанс 3:2 с Солнцем, а Венера вообще по каким-то причинам вращается в «неправильном» направлении, так что их из статистики надо сразу исключать.SelenIT2
17.07.2015 12:39У Венеры еще занятный «резонанс» (или еще более занятное совпадение:) с Землей — в каждом нижнем соединении поворачивается к нам одним и тем же боком. Согласен, это сильные аргументы за то, чтобы считать «особенными» именно их, а «нормальными» — остальные планеты с периодом вращения, выражаемых в часах/десятках часов.
aivs
17.07.2015 01:04Почему тогда спутники Марса не правильной формы, а Луна правильной, хотя по теории образовались при одинаковых обстоятельствах.
Разве за 4 миллиарда лет гравитация не превратит спутники Марса в шары?SelenIT2
17.07.2015 01:33+1Маленькие слишком, не хватает той гравитации, чтоб спрессовать сплошную каменюку…
Меня больше другое смущает: Фобос же вроде потихоньку теряет высоту и через считанные миллионы лет должен навернуться на Марс? Неужели нам так уникально повезло застать его «в живых» на самом-самом излёте его долгой спутниковой карьеры?aivs
17.07.2015 01:37Видимо так же уникально повезло, как Луна идеально закрывает Солнце при солнечных затмениях, и что без Луны не было бы приливов и отливов, так необходимых жизни на нашей планете.
erlioniel
17.07.2015 12:33Разница в массе, при этом счет идет на порядки. Не секрет, например, что на Луне долгое время шла геологическая активность.
super-guest
17.07.2015 04:54-3А вы видите что-то, похожее на осмысленные символы у большого кратера (на цветной фотке)?
Если немного поломать цвета и положить фотку на правый бок, то:
habrastorage.org/files/8eb/bf8/926/8ebbf8926c1a4c91a15930c11267baab.jpeg
Почему на правый? Кружки в символах похожи на Солнце. Можно логично предположить, что где Солнце — там верх… Или это мне всё кажется? Тогда откуда эти царапины/разломы, идущие не по прямой и следующие за изгибами неплоской поверхности?wormball
17.07.2015 13:24lurkmore.to/%D0%A7%D1%83%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2
super-guest
17.07.2015 21:48Т.е. это не каньоны от внешнего «прочерчивания», а трещины из-за внутренних сил?
kluwert
17.07.2015 14:07+1Ох уж эти мне моделирования! Как говорил мой научный руководитель: моделирование — штука весьма лукавая: что заложишь — то и получишь!
jenga67
Все идет к тому, что несколько миллиардов лет назад, Марс столкнулся с прото-Землей.
В результате образовалась наша Луна и Фобос с Деймосом у Марса.
Последствием столкновения была так же потеря Марсом атмосферы и воды.
erlioniel
Очень странная (если не сказать глупая) теория, которая абсолютно никак не согласуется с теми представлениями об образовании солнечной системы, что сейчас существуют.
Марс и Земля находятся на круговых орбитах с нулевым наклонением, относительно плоскости диска системы (при возможном столкновении орбиты были бы не так точны). При этом, насколько я знаю, современные представления датируют столкновение земли с гипотетической Тейей произошло сильно до образования атмосферы земли.
Я вообще не представляю себе что и как должно было произойти, чтобы совместить орбиты Земли и Марса. Вы представляете себе величину этих сил?
jenga67
Спасибо за комментарий.
Видимо произошло некоторое недопонимание.
Теория не претендует на научность, это плод моей фантазии.
Но и называть глупой я бы ее не стал, ведь многие люди читают фантастику и не называют ее глупой.