Марсианские луны возникли в результате катастрофы
Астрономы из Бельгии, Франции и Японии провели расчёты процесса образования Фобоса и Деймоса и пришли к выводу, что спутники Марса образовались после мощнейшего столкновения четвёртой планеты с крупным небесным телом. В результате этого на Марсе образовалась крупная впадина — Северный полярный бассейн — размером в 40 процентов от поверхности планеты. Соответствующая статья направлена на публикацию в The Astrophysical Journal, с её текстом можно ознакомиться на сервере препринтов Корнелльского университета.
Исследователи провели моделирование столкновения тела диаметром до 2000 километров с Марсом под углами от 15 до 75 градусов. Разные варианты этого события устойчиво приводили к одному и тому же итогу: формированию вокруг планеты мощного обломочного кольца, нагретого до 2000 кельвинов, то есть расплавленного. Средний размер частиц диска колебался от метров до 100 микрометров, а ширина диска достигала десятков тысяч километров. Вскоре обломки стали сталкиваться друг с другом и образовывать более крупные тела. В конце концов они слипались в одно-два тела типа реально наблюдаемых Фобоса и Деймоса.
Учёные давно пытаются прояснить происхождение странных спутников Марса — Фобоса и Деймоса. Спектральный анализ показывает, что они образовались не из того же материала, что и сам Марс, а значит, они "не местные", то есть не возникли из протопланетного облака одновременно со своей планетой. Из-за этого возникли предположения, что оба спутника — это захваченные Марсом астероиды. Но это несовместимо с их орбитами, слишком близкими к идеальному кругу. Захваченные астероиды всегда будут сохранять вытянутость орбиты в направлении, противоположном тому, откуда они к ней когда-то приблизились. Однако у обеих марсианских лун таких вытянутых орбит нет.
Возникло предположение, что луны Марса сформировались так же, как и земная Луна: в результате столкновения с очень крупным телом. Однако проверить это сложно: если для Луны образцы грунта американских экспедиций и советских аппаратов подтверждают версию её возникновения из обломков, появившихся в результате гигантского столкновения, то к спутникам Марса пока отправляли только российский "Фобос-Грунт", а тот не смог достичь цели. Чтобы проверить, так это или нет, авторы новой работы и провели моделирование такого столкновения.
Работа важна тем, что делает конкретные предсказания: по ней Фобос и Деймос на 35–65 процентов (в зависимости от угла, под которым случилось столкновение) состоят из марсианских пород, а в остальном сложились из остатков тела, упавшего на Марс. Наиболее вероятный кандидат на след такого падения — Северный полярный бассейн, огромная низменность, что занимает две пятых планеты. Там уже высаживался американский марсоход "Феникс", поэтому состав поверхности бассейна известен. Японское космическое агентство JAXA планирует послать к спутникам Марса зонд, который изучит состав их грунта. Если в нём окажется половина марсианских пород, а остальные будут похожи на грунт из Северного бассейна, это поможет наверняка выяснить, образовались ли спутники четвёртой планеты так же, как земная Луна.
О последствиях сходного события читайте:Двойной удар астероидов вызвал мегацунами в древнем марсианском океане