Планетологи продолжают обсуждать происхождение Фобоса: является ли он захваченным астероидом или возник из обломков после мощного столкновения с поверхностью Марса. Разгадка этой загадки может быть найдена через исследование внутренней структуры спутника Марса.
В своей недавней работе, представленной на Генеральной ассамблее Европейского союза наук о Земле (EGU) в Вене, исследователи решили ответить на этот вопрос через тщательное моделирование гравитационного поля Фобоса в области крупнейшего кратера Стикни.
Стикни — большой ударный кратер диаметром около 9 км на небесном теле, средний размер которого составляет всего 22,2 км. Согласно одной из гипотез, Стикни был образован примерно 4,2 млрд лет назад в период гигантских столкновений — в этом случае Фобос возник из диска обломков после удара по Марсу. С другой стороны, кратер может быть гораздо моложе (около 2,6 млрд лет), а сам Фобос изначально представлял собой астероид, который был захвачен гравитацией Марса.
Современные оценки указывают на пористую внутреннюю структуру Фобоса с существенным содержанием пустот и, возможно, водяного льда, а также на наличие более плотной зоны в экваториальной области спутника. Авторы исследования, аспирант Бенджамин Хазер и его коллега Томас Андерт, предполагают, что удар, образовавший Стикни, мог создать локальный «уплотненный» участок под кратером.
«На первый взгляд может показаться, что подобное столкновение должно было разрушить Фобос, но это небесное тело обладает очень низкой плотностью, напоминающей губку, и оно не раскололось, а поглотило этот удар», — объясняет Хазер. По его словам, высокая температура в месте удара расплавила и сжала породу под ним. По сути, Фобос — это рыхлая «куча щебня», и такая структура хорошо согласуется с гипотезой захвата Марсом. Неправильная форма и высокая пористость действительно напоминают астероиды‑«гравийные кучи».
Тем не менее, согласовать все наблюдаемые характеристики — форму, плотность, спектральные свойства поверхности, орбиту и поведение гравитационного поля — оказалось весьма затруднительно. «В нашем исследовании мы анализируем, как уплотнение породы под Стикни влияет на гравитационный сигнал крошечной луны, ее инерционные моменты и амплитуду либрации», — заявляет Хазер. Малый размер, вытянутая форма и близость к Марсу значительно усложняют интерпретацию: гравитация Фобоса фактически «заглушена» марсианской.
При этом орбита Фобоса уникальна: он вращается очень близко к Марсу, облетая Красную планету за 7 часов 39 минут, и эта орбита постепенно, хоть и незаметно, сжимается. Это означает, что в будущем Фобос либо будет разрушен приливными силами Марса, либо столкнется с планетой. Таким образом, ближайшая к Марсу луна представляет собой не только уникальную «летопись прошлого», но и активно эволюционирующий объект.
Серьезный прогресс в изучении Фобоса ожидается с запуском японской миссии Martian Moons Exploration (MMX), запланированного на конец 2026 года. Аппарат JAXA попытается выйти на квазиустойчивую орбиту вокруг Фобоса — это будет сложной задачей, учитывая доминирующее притяжение Марса. С помощью двух систем отбора проб — «керна» глубиной до 2 см и пневматического устройства NASA, выбивающего частицы газом в контейнер, — MMX соберет образцы грунта, которые должны вернуться на Землю к середине 2031 года.
Однако даже прямые образцы не ответят на все вопросы, подчеркивает Хазер. Главная загадка заключается не только в том, «из чего сделан» Фобос, но и в том, какая внутренняя конфигурация может объяснить его массу, форму, спектр, орбиту и поведение гравитационного поля одновременно. Это определяет, как возникла ближайшая к Марсу луна: она появилась из обломков после удара, или это был астероид, захваченный планетой, или же Фобос возник в результате более сложных и необычных событий.
Ученые также нашли способ изучить уникальную магнитосферу Урана.
Фото: hi-tech.mail.ru