Две теории о происхождении спутников Марса существуют, однако ни одна полностью не раскрывает всех особенностей их состава и орбит. Учёные в своей новой работе предлагают решение этой тайны — столкновение с ледяной кометоидой.
У Марса два спутника: Деймос и Фобос. Оба имеют довольно неправильную форму, напоминающую астероиды. Помимо этого, по спектру, плотности и отражательной способности поверхности (альбедо) они похожи на астероиды. Поэтому одна из теорий утверждает, что Марс «выловил» эти тела во время их пролёта мимо. Проблема в том, что в таком случае орбиты были бы более вытянутыми, и приливных сил Красной планете не хватило бы, чтобы перевести их на современные круговые орбиты.
Другой вариант происхождения спутников Марса связан с столкновением планеты с крупным объектом. Деймос и Фобос могли бы возникнуть из диска обломков на орбитах, соответствующих их текущим. Однако при моделировании этого сценария образуется дополнительное тело, которое впоследствии падает на Марс. Кроме того, высокая температура при столкновении должна была плавить обломки в диске, чего не наблюдается в материале спутников.
Ученые из Токийского технологического института предложили решение: добавили лед в состав объекта, столкнувшегося с Марсом.
Новый сценарий объясняет многие особенности Деймоса и Фобоса. Результаты работы астрономы. представили на Конференции лунных и планетарных исследований.
Компьютерное моделирование позволило ученым исследовать массу и состав диска, образующегося при падении объекта, масса которого составляет от трех процентов массы Марса, с различным содержанием льда: 10, 30, 50 процентов и так далее.
Моделирование демонстрирует: при столкновении с ледяным телом всегда образуется диск большей массы, чем при столкновении с обычным метеоритом. Вероятно, это связано с большим радиусом таких объектов изначально. Возможно, также роль играет поглощение ледом части энергии, из-за чего больше материи остается в диске и не рассеивается в космосе.
Лед снижает температуру диска ниже точки плавления силикатов. Хондритовые обломки ледяного тела при этом с большей вероятностью сохраняются при столкновении и остаются в диске. По мнению учёных, из такого материала состоят спутники Марса.
Авторы работы указали, что под новый сценарий наилучшим образом подходят тела, содержащие 70 или 90 процентов льда. В современной Солнечной системе таких нет, но состав астероида Рюгу указывает на то, что его родитель состоял из воды в диапазоне от 20 до 90 процентов. Следовательно, в молодости Солнечной системы, когда произошло столкновение, вполне мог существовать объект, содержащий льда две трети состава.
Ученые продолжат моделировать столкновение, испытывая различные составы каменной основы ледяного тела и отслеживая температурные изменения для понимания их влияния на материал диска.
В завершение: астрономы постараются сократить массу объекта, руководствуясь полученными данными. работы коллег. В 2018 году ученые рассчиталиДля образования спутников Фобоса и Деймоса достаточно было столкновения с объектом массой, сравнимой с астероидом Вестой или карликовой планетой Церерой.