В то время как другие спутники Солнечной системы имеют круглую форму, спутники Марса Фобоса и Деймоса больше похожи на астероиды. Из-за такой формы, а также их необычного состава ученые до сих пор ломают голову над их происхождением. Ученые из Токийского технологического института, Япония, предложили новую теорию.
Ученые предложили новую теорию происхождения спутников Марса
Существует две основные теории, пытающиеся объяснить происхождение спутников Марса:
они появились в результате того, что гравитация Красной планеты привлекла к себе астероиды;
они обломки, которые появились после столкновения с Марсом большого объекта в далеком прошлом.
Луна образовалась в результате столкновения, в то же время некоторые другие спутники Солнечной системы являются восторженными астероидами. Поэтому обе теории имеют основание быть правдивыми.
У Фобоса и Деймоса много общего с углеродными астероидами C-типа. Это самый многочисленный тип астероидов в Солнечной системе. Состав спутников и альбедо подтверждают теорию восторженного астероида. Но их орбиты круговые, а захваченный объект должен иметь более эксцентричную орбиту. Спутники менее плотные, чем силикатные породы, то есть наиболее распространенный материал в коре Марса. Этот факт противоречит теории ударного события, ведь в составе Фобоса и Деймоса должно быть больше силикатных пород.
Если бы каменистый объект врезался в Марс, то вокруг планеты образовался бы массивный диск из обломков. Предыдущие исследования показали, что спутники могли возникнуть в результате такого удара. Но образовавшийся в результате удара диск был бы намного массивнее, чем Фобос и Деймос вместе взятые. Моделирование показало, что на орбите Фобоса должен был образоваться третий, гораздо более массивный спутник, упавший обратно на Марс. Но нет убедительных доказательств этого.
В других исследованиях использовались базальтовые ударные объекты. Но они показали, что температура в диске из обломков была настолько высокой, что расплавила бы материал диска и разрушила древние хондритовые материалы. Поскольку пара спутников, судя по всему, содержит эти материалы, возможность существования базальтового ударного объекта исключена.
Авторы нового исследования предполагают, что спутники Марса появились в результате удара по планете ледяного объекта и для этого есть три причины.
Дополнительной массы диска, созданной каменистым ударным объектом, не было бы. Большая часть массы испарилась бы во время удара и покинула систему, а не сохранилась бы в диске и не была бы поглощена спутниками. Не было бы большого третьего спутника и не было бы необходимости объяснять, как он упал обратно на Марс.
Вторая причина касается состава спутников. Если бы во время столкновения было много водяного льда, температура в диске с обломков была бы ниже. Это позволило бы сохранить углеродные материалы на Фобосе и Деймосе. Это также поможет объяснить их плотность и возможную пористость. Ледяной объект также мог доставить воду на Марс и сейчас известно, что планета миллиарды лет назад была влажным миром.
Третья причина касается орбиты Деймоса. Она не синхронизирована с Марсом, и это может объяснить ледяной удар. Если бы в диске было больше водяного льда, произошло бы взаимодействие между пылью и паром диска, которое расширило бы диск, позволив Деймосу занять свою орбиту.
Но это может быть невозможно. В нынешней Солнечной системе объект с таким содержанием водяного льда не совсем реалистичен, поскольку объект с высоким содержанием воды в нашей нынешней Солнечной системе, Ганимед, состоит лишь примерно на 50% из воды. Но миллиарды лет тому назад реальность могла быть другой.
Образцы астероида Рюгу позволяют предположить, что его родительское тело могло на 90% состоять из воды. То есть, на ранних этапах существования Солнечной системы мог существовать ударный объект из 70% водяного льда.