Гигантское столкновение: тайна происхождения спутников Марса может быть раскрыта
AstroNews.ru - 05 Июля 2016 07:12:43
Откуда произошли небольшие спутники Марса Деймос и Фобос? Относительно их происхождения существует несколько взаимоисключающих гипотез, однако два новых исследования указывают на одну наиболее вероятную версию – гигантское столкновение – и не противоречат друг другу.
Основных гипотез, объясняющих происхождение двух марсианских спутников, насчитывается три. Согласно первой версии эти небольшие спутники, напоминающие из-за своей неправильной формы обломки камней, представляют собой астероиды, захваченные Марсом из астероидного пояса. Недостатком этой версии является отсутствие внятного механизма, описывающего этот процесс, в котором захваченные астероиды оказались бы на почти круговых орбитах вокруг планеты, двигаясь в её экваториальной плоскости. Вторая версия предполагает гигантское столкновение с крупным небесным телом, однако в этом случае закономерно возникает вопрос: почему вместо одного гигантского спутника, такого как спутник нашей планеты Луна, у Марса в результате этого столкновения сформировались два крохотных спутника неправильной формы? Согласно третьей версии Фобос и Деймос сформировались примерно в одно время с Марсом, однако эта версия плохо согласуется с плотностью вещества спутников, которая намного ниже средней плотности вещества Марса.
Теперь два независимых исследования свидетельствуют в пользу гипотезы гигантского столкновения – и при этом предлагают связный сценарий формирования спутников, лишенный описанных выше недостатков. В первом исследовании (1) команда бельгийских, французских и японских исследователей указывает, что гигантское столкновение между Марсом и планетным телом примерно в треть его диаметра произошло через 100-800 миллионов лет после начала формирования планеты. В результате столкновения сформировался диск обломков, включающий одно большое тело, сравнимое с Луной, во внутренней части диска и более мелкие обломки во внешней части диска. Впоследствии обломки внутренней части диска, включая самый крупный спутник Марса, упали на планету, а обломки внешней части диска оформились в современные спутники Фобос и Деймос.
Основной идеей второго исследования (2), проведенного французскими астрономами, стало доказательство невозможности сценария захвата Марсом астероидов, исходя из статистических соображений с учетом широкого разнообразия составов объектов астероидного пояса. Также авторы этой работы выяснили, что спутники Марса состоят из мелких частиц пыли размером менее одного микрона, следовательно, не могли быть сформированы из капель жидкой магмы внутренней части диска, а, скорее, формировались во внешней части диска обломков, возникшего в результате гигантского столкновения.
Исследования опубликованы в журналах: (1) Astrophysical Journal, главный автор Томас Роннет; (2) Nature Geoscience, главный автор Паскаль Розенблатт.