Вчені запропонували нову теорію походження супутників Марса

Вікторія Литовченко

У той час як інші супутники Сонячної системи мають круглу форму, супутники Марса Фобос і Деймос більше схожі на астероїди. Через таку форму, а також їхній незвичний склад вчені досі ламають голову над їхнім походженням. Вчені з Токійського технологічного інституту, Японія, запропонували нову теорію.

Вчені запропонували нову теорію походження супутників Марса

Існує дві основні теорії, які намагаються пояснити походження супутників Марса:

вони з'явилися внаслідок того, що гравітація Червоної планети притягнула до себе астероїди;
вони є уламками, які з'явилися після зіткнення з Марсом великого об'єкта в далекому минулому.

Місяць утворився внаслідок зіткнення, водночас деякі інші супутники Сонячної системи є захопленими астероїдами. Тому обидві теорії мають підстави бути правдивими.

Вчені запропонували нову теорію походження супутників Марса

У Фобоса і Деймоса багато спільного з вуглецевими астероїдами C-типу. Це найчисленніший тип астероїдів у Сонячній системі. Склад супутників і альбедо підтверджують теорію захопленого астероїда. Але їхні орбіти кругові, а захоплений об'єкт повинен мати більш ексцентричну орбіту. Супутники менш щільні, ніж силікатні породи, тобто найпоширеніший матеріал у корі Марса. Цей факт суперечить теорії ударної події, адже в складі Фобоса і Деймоса має бути більше силікатних порід.

Якби кам'янистий об'єкт врізався в Марс, то навколо планети утворився б масивний диск з уламків. Попередні дослідження показали, що супутники могли виникнути внаслідок такого удару. Але диск, що утворився внаслідок удару, був би набагато масивнішим, ніж Фобос і Деймос разом узяті. Моделювання показало, що на орбіті Фобоса повинен був утворитися третій, набагато масивніший супутник, який впав би назад на Марс. Але немає переконливих доказів цього.

В інших дослідженнях використовувалися базальтові ударні об'єкти. Але вони показали, що температура в диску з уламків була настільки високою, що розплавила б матеріал диска і зруйнувала б стародавні хондритові матеріали. Оскільки пара супутників, судячи з усього, містить ці матеріали, ймовірність існування базальтового ударного об'єкта виключена.

Автори нового дослідження припускають, що супутники Марса з'явилися внаслідок удару по планеті крижаного об'єкта і для цього є три причини.

Додаткової маси диска, створеної кам'янистим ударним об'єктом, не було б. Натомість більша частина маси випарувалася б під час удару і залишила систему, а не збереглася б у диску і не була б поглинута супутниками. Не було б великого третього супутника, і не було б необхідності пояснювати, як він упав назад на Марс.
Друга причина стосується складу супутників. Якби під час зіткнення було багато водяного льоду, температура в диску з уламків була б нижчою. Це дозволило б зберегти вуглецеві матеріали на Фобосі та Деймосі. Це також може допомогти пояснити їхню щільність і можливу пористість. Крижаний об'єкт також міг доставити воду на Марс, і зараз відомо, що планета мільярди років тому була вологим світом.
Третя причина стосується орбіти Деймоса. Вона не синхронізована з Марсом, і це може пояснити крижаний удар. Якби в диску було більше водяного льоду, відбулася б взаємодія між пилом і парою диска, яка розширила б диск, дозволивши Деймосу зайняти свою орбіту.

Учені змоделювали гігантські удари з різною кількістю водяного льоду і спостерігали, як навколо Марса формуються диски, а в дисках формуються супутники. Автори дослідження кажуть, що крижаний ударний об'єкт із мантією, що складається з водяного льоду на 70-90%, може пояснити появу двох супутників.

Але це може бути нереально. У нинішній Сонячній системі об'єкт із таким вмістом водяного льоду не зовсім реалістичний, оскільки об'єкт із найвищим вмістом води в нашій нинішній Сонячній системі, Ганімед, складається лише приблизно на 50% із води. Але мільярди років тому реальність могла бути іншою.

Зразки астероїда Рюгу дають змогу припустити, що його батьківське тіло могло на 90% складатися з води. Тобто на ранніх етапах існування Сонячної системи міг існувати ударний об'єкт із 70% водяного льоду.