Есть две основные гипотезы о происхождении лун Марса, но ни одна из них не может полностью объяснить все особенности их состава и орбит. Теперь ученые предложили новое решение этой загадки — столкновение с ледяной кометой.
У Марса два спутника — Деймос и Фобос. Оба отличаются неправильной формой, напоминающей астероиды, и сходными с ними характеристиками: спектром, плотностью и альбедо. Поэтому существует теория, что Марс «захватил» эти тела, когда они пролетали мимо. Однако такая гипотеза не объясняет их почти круговые орбиты. Оба тела отличались бы более вытянутыми орбитами. Марсу не хватило бы приливных сил, чтобы изменить их.
Согласно второй гипотезе, спутники могли образоваться из обломков после столкновения Марса с крупным объектом. В этом случае Деймос и Фобос сформировались бы на правильных орбитах. Однако компьютерные модели показывают, что при таком столкновении образовалось бы еще одно тело, которое позже упало бы на Марс. К тому же, высокие температуры при столкновении привели бы к плавлению обломков. В составе спутников их следов не нашли.
Теперь сотрудники Токийского технологического института предложили альтернативное объяснение, добавив лед в состав объекта, столкнувшегося с Марсом. Новый сценарий объясняет многие особенности Деймоса и Фобоса. Результаты исследования представили на Конференции лунных и планетарных исследований.
С помощью компьютерного моделирования ученые изучили массу и состав диска, который образуется при падении тела, массой 3% от массы Марса, с различными долями льда: 10%, 30%, 50% и более. Моделирование показало, что при столкновении с ледяным телом образуется диск большей массы, чем при столкновении с обычным метеоритом. Возможно, это связано с большим радиусом таких объектов и способностью льда поглощать часть энергии столкновения, благодаря чему больше материи остается в диске. Кроме того, лед снижает температуру в диске ниже температуры плавления силикатов, что позволяет хондритовым обломкам ледяного тела лучше сохраняться и оставаться в диске. Ученые предполагают, что именно из такого материала состоят спутники Марса.
Исследователи отметили, что наиболее подходящими под новый сценарий являются тела, на 70% или 90% состоящие изо льда. В современной Солнечной системе таких объектов нет. Однако анализ состава астероида Рюгу показал, что его «родитель» состоял на 20-90% из воды. В молодой Солнечной системе, когда и произошло столкновение, вполне мог существовать объект, на две трети состоящий изо льда.
Ученые планируют продолжить моделирование этого столкновения.
Читать далее:
Спутниковые наблюдения подсказали, как египтяне могли построить пирамиды
Ледник «Судного дня» оказался более уязвимым, чем считали ученые
Посмотрите на фото Камчатки из космоса
На обложке: составной снимок Марса и его двух спутников. Фото: © DLR, CC BY-NC-ND