Земля и Марс — единственные две каменистые планеты Солнечной системы, имеющие спутники. Основываясь на образцах лунных пород и компьютерном моделировании, мы вполне уверены, что наша Луна является результатом раннего столкновения Земли и протопланеты размером с Марс под названием Тейя. Поскольку у нас нет образцов горных пород ни с одной из марсианских лун, происхождение Деймоса и Фобоса менее ясно. Есть две популярные модели, но новые компьютерные симуляции указывают на компромиссное решение.
Наблюдения за Деймосом и Фобосом показывают, что они напоминают небольшие астероиды. Это согласуется с идеей о том, что марсианские спутники были астероидами, захваченными Марсом в его ранней истории. Проблема с этой идеей в том, что Марс — маленькая планета с меньшим гравитационным притяжением, чем Земля или Венера, у которых нет захваченных спутников. Марсу было бы сложно захватить хотя бы один небольшой астероид, не говоря уже о двух. А захваченные спутники, как правило, будут иметь более эллиптические орбиты, а не круговые, как у Деймоса и Фобоса.
Альтернативная модель утверждает, что марсианские спутники являются результатом раннего столкновения, подобного столкновению Земли и Тейи. В этой модели с планетой столкнулся астероид или комета массой около 3% массы Марса. Он не был бы достаточно большим, чтобы фрагментировать Марс, но образовал бы большое кольцо обломков, из которого могли бы сформироваться две луны. Это могло бы объяснить более круглые орбиты, но сложность в том, что кольца обломков будут иметь тенденцию формироваться близко к планете. В то время как Фобос, более крупный марсианский спутник, вращается по орбите близко к Марсу, Деймос — нет.
Эта новая модель предлагает интересный средний путь. Вместо удара или прямого захвата авторы предполагают возможное столкновение с крупным астероидом. Если бы астероид прошел достаточно близко к Марсу, приливные силы планеты разорвали бы астероид на части, образовав цепочку фрагментов. Многие из этих фрагментов будут захвачены на эллиптических орбитах вокруг Марса. Как показывает компьютерное моделирование, орбиты со временем будут смещаться из-за небольших гравитационных сил Солнца и других тел Солнечной системы, что в конечном итоге приведет к столкновению некоторых фрагментов. Это привело бы к образованию кольца обломков, похожего на кольцо от удара, но с большим диапазоном расстояний, что позволяет лучше учитывать как Фобос, так и Деймос.
Хотя эта новая модель кажется лучше, чем модели захвата и удара, единственным способом разгадать эту загадку будет изучение образцов с самих марсианских спутников. К счастью, в 2026 году стартует миссия Mars Moons eXploration (MMX). Он будет исследовать обе луны и собирать образцы с Фобоса. Итак, нам следует, наконец, понять происхождение этих загадочных спутников Красной планеты.
Ссылка: Кегеррайс, Джейкоб А. и др. «Происхождение спутников Марса в результате разрушительного частичного захвата астероида». Икар 425 (2025): 116337.
