Фобос и Деймос — это части одного небесного тела

Согласно новому исследованию, проведенному астрономами из ETH Zurich, спутники Марса — Фобос и Деймос — представляют собой два фрагмента того, что когда-то было гораздо более крупным спутником Марса, который был разнесен на части в результате сильного столкновения.

Ориентировочно столкновение луны с заблудшей скалой, потенциально астероидом, произошло от 1 до 2,7 миллиардов лет назад и вызвало мощный взрыв.

Два куска от этого сильного взрыва остались в ловушке на орбите Марса и являются тем, что мы сегодня знаем как Фобос и Деймос.

Сейсмические данные миссии НАСА InSight были проанализированы с применением компьютерного моделирования, чтобы определить исторические орбиты обоих текущих спутников. Данные показали, что пути Фобоса и Деймоса в какой-то момент пересекутся, что указывает на то, что они, вероятно, находились в одном месте и, следовательно, одного происхождения.

Ученые, опираясь на оценке свойств двух лун, пришли к выводу, что оба спутника произошли от гораздо более крупного небесного спутника.

Обе луны были обнаружены в 1877 году американским астрономом Асафом Холлом и названы в честь двух близнецов из греческой мифологии, детей Ареса (Марса) и Афродиты (Венеры). Фобос — греческий бог страха и паники, а Деймос — личный бог страха и ужаса. Оба спутника имеют неправильную форму, приближающуюся к трёхосному эллипсоиду, причем Фобос почти в два раза больше Деймоса. Фактически они больше похожи на астероиды, чем на естественные луны.

Астрономы десятилетиями ломали голову над происхождением двух лун, не имея возможности объяснить их необычные особенности. Их неправильная форма необычна для космоса, поскольку планеты и луны со временем становятся круглыми из-за действующих на них гравитационных сил.

Другой загадкой было то, что они выглядели как астероиды, но при этом их орбиты не соответствовали этой теории. Астероиды иногда могут попасть в ловушку на орбите планеты. Однако если это происходит, они входят и остаются под определенным углом относительно планеты, по которой они вращаются, и часто имеют эксцентрические орбиты, удлиненные на одном конце. В данном же случае все обстоит иначе — Фобос и Деймос вращаются вокруг Марса почти по кругу и находятся на одной линии с экватором Красной планеты.

Чтобы разгадать загадку, астрономы из Цюриха сопоставили данные о свойствах горных пород, из которых сделаны луны, и объединили их с измерениями, сделанными другими марсианскими зондами. Это позволило исследователям смоделировать космическое явление, известное как приливные силы, согласно которому каждое небесное тело оказывает некоторую силу на своих соседей.

Но масштаб приливной силы зависит от нескольких факторов, включая близость, массу и состав объектов в уравнении. Для Марса, Фобоса и Деймоса первые два фактора легко вычислить, но третий фактор относительно неизвестен, так как образцов марсианских спутников никогда не получали. Правда, Япония надеется достичь Фобоса в 2025 году, взять образцы его поверхности и вернуть их на Землю для анализа.

По доступным оценкам, спутники состоят из чрезвычайно пористого материала с очень низкой плотностью. Измерения различных проектов показывают, что луны имеют плотность около двух граммов на кубический сантиметр. Именно эти данные стали ключом, позволившим исследователям собрать воедино историю лун и обнаружить их насильственное происхождение.

Исторические предсказания также использовались для расчета будущих прогнозов судьбы лун. Это показало, что предок Фобоса и Деймоса находился дальше от Марса, чем Фобос сегодня, и, вероятно, находился на орбите, аналогичной Деймосу. Из-за своей близости к Марсу Фобос постепенно приближается к Марсу и, вероятно, врежется в Марс менее чем через 40 миллионов лет. А вот Деймоса ждет тот же конец, что и Луну Земли – он медленно уходит все дальше от Марса и однажды вырвется из орбиты Красной планеты.