Одна гипотеза утверждает, что Фобос обращается вокруг Марса миллиарды лет, другая — что сформировался недавно. Чтобы понять эту историю, учёные пытались рассчитать его орбиту. Оказалось, что оба сценария одинаково вероятны.
Происхождение спутников Марса Фобоса и Деймоса — один из самых интересных вопросов о Солнечной системе. Похожие на астероиды, их внешность может указывать на то, что гравитация планеты когда-то захватила их. Но орбиты этих объектов говорят об обратном: они почти круглой формы и держатся близко к плоскости экватора Марса. Такое расположение характерно для спутников, сформированных вместе с планетой. Если бы объекты были «приобретенными» позже, их орбиты были бы более вытянутыми и наклоненными.
Двум лунам суждено разное будущее. Деймос, величиной с 12 километров и находящийся примерно в 23 тысячах километрах над Марсом, по прогнозам, через десятки миллионов лет покинет гравитационное поле планеты и отправится в межпланетное пространство.
Фобос, спутник размером около 22 километров, находится всего в шести тысячах километрах от поверхности Марса и медленно приближается к планете. Через 20-40 миллионов лет он достигнет предела Роша — высоты, где гравитация Марса начнет разрушать его. Фобос разделится на обломки, которые затем упадут на поверхность Красной планеты, образуя кольцо.
Будущее Фобоса и Деймоса прояснилось гораздо лучше их прошлого. Астрономы стремятся восстановить историю этих спутников. В отношении Фобоса сложились две главные гипотезы. Согласно первой, эта луна возникла около четырех миллиардов лет назад на расстоянии, примерно вдвое большем нынешнем, и с тех пор постепенно перемещалась ближе к Марсу.
Вторая версия гласит, что спутник сформировался примерно 100 миллионов лет назад из кольца мелких камней, окружавших Марс. По этому сценарию, Фобос появился подальше от планеты, чем сейчас, затем ещё немного отошел, но вскоре начал приближаться под воздействием гравитации.
Недавно учёные из США и Франции провели детальное моделирование для проверки двух гипотез. статье на сервере препринтов arXivУчёные рассчитывали орбиты при помощи программы, принимая во внимание воздействие не только Марса, но и Солнца, а также взаимодействия с Деймосом.
Уделили особое внимание резонансам, когда движение Фобоса и других объектов синхронизируется. Например, орбита Фобоса может смещаться при каждом обороте Марса вокруг Солнца на две трети годового периода. Это влияет как на наклон, так и на степень вытянутости его орбиты. Возможно, свой «отпечаток» оставил резонанс с движением Деймоса. Также возможен более сложный «резонанс трех тел»: Фобоса, Марса и Солнца.
Изучив все факторы, исследователи сделали вывод, что каждый из сценариев мог привести Фобос в его нынешнее положение.
Астрономы считают, что для дальнейшего изучения требуются дополнительные данные. Важно выяснить, как менялся наклон оси Марса в прошлом. Возможно, это тоже повлияло на орбитальную динамику Фобоса. Ученые надеются, что зонд MMX (Mars Moon eXploration), недавно созданный для исследования спутников Марса, поможет установить их происхождение. В 2026 году аппарат отправится на Землю с образцами грунта Фобоса.