Ученые получили твердые доказательства того, что Фобос — самый большой спутник Марса — образовался недалеко от своей текущей позиции в результате наращивания вещества, выброшенного на орбиту Марса после мощного катастрофического события. Два независимых подхода по анализу теплового инфракрасного спектра излучения от данных, полученных европейским аппаратом «Mars Express» и американским «Mars Global Surveyor», показали схожие результаты. Сценарий такого образования Фобоса также подтвердился и в недавно проведенном радио эксперименте с помощью того же «Mars Express». Проделанные вычисления подтвердили пористый состав спутника.
Долгое время теория происхождения марсианских спутников Фобоса и Деймоса оставалась загадкой. Выдвигались две гипотезы. Первая говорила о том, что эти два тела являются астероидами из пояса, располагающегося недалеко за границей орбиты Красной планеты, которые были захвачены ее гравитацией. Альтернативная точка зрения предполагала, что спутники были сформированы из осколков, выброшенных с поверхности Марса в результате мощного столкновения, либо в результате «вторичной» сборки после разрушения приливными силами планеты более крупного древнего спутника. Ключевую роль в этом вопросе играло изучение состава обоих тел.
Предварительные исследования Фобоса в видимом и инфракрасном спектрах выявили возможное наличие углеродистых хондритовых минералов, которые распространены среди первоначального «строительного материала» нашей Солнечной системы и находятся в метеоритах и астероидах. Это, конечно же, сыграло роль в том, что происхождение спутника отнесли к захваченному из средней части пояса астероидов телу. Однако проведенные в дальнейшем другие инфракрасные наблюдения показали слабую сходимость этих веществ с материалом хондритовых метеоритов, что вновь стало согласовываться со вторым сценарием.
Но вскоре в данных, полученных при исследованиях, ученые смогли впервые выявить следы слоистых силикатов на поверхности Фобоса, в частности около северо-восточной части кратера Стикни — самого большого на этом спутнике.
Это удивило ученых, так как это вещество указывает на взаимодействие силикатов с жидкой водой. Конечно, они могли образоваться прямо на самом Фобосе, но это означало бы, что на нем были необходимые условия для присутствия жидкой воды в стабильном состоянии. А это возможно, если Фобос имел бы свои внутренние источники энергии. Более детальные дополнительные измерения с помощью посадочных аппаратов могли бы уточнить всю картину с беспрецедентной точностью.
Другие исследования показали абсолютное сходство минералов Фобоса с минералами, найденными на поверхности Марса. Таким образом, первый стал более близок по составу к своей родной планете, чем к телам из пояса астероидов.
Нужно сказать, что сценарий с гравитационным захватом также тяжело объяснял текущую почти круговую около экваториальную орбиту обоих лун. Использую изменения в характере спектра радиоизлучения от аппарата во время наибольших сближений с Фобосом, ученые смогли вычислить гравитационные возмущения около него, что, в свою очередь, позволяет определить с большой точностью и массу тела. В настоящий момент достигнута точность в 0.3%. Кроме этого, были выполнены точные измерения плотности, которая на данный момент составляет 1.86±0.02 г/см3. Эти числа говорят об очень маленькой плотности этого тела, не присущей астероидам. Мы имеем дело с пористым объектом, внутренности которого на 25-45% пусты, что снова отлично согласуется с теорией образования «на месте». Такое пористое тело вряд ли выжило бы при гравитационном захвате. Кстати, эта высокая пористость способна поглотить большую часть энергии от мощного удара, при котором образовался тот же кратер Стикни, что не привело к разрушению спутника в далеком прошлом.
Таким образом, ученые получили следующую картину образования Фобоса. Огромное количество осколков было выброшено на орбиту Марса в результате катастрофического ударного события. Далее большие блоки собрались в одну большую «кучу», создав своеобразное ядро. Более мелкие осколки постепенно притягивались, но не смогли заполнить промежутки между большими булыжниками из-за слабого собственного гравитационного поля объекта. В конце концов, тело приобрело достаточно гладкую поверхность, которая скрыла пустоты в своих недрах от внешнего наблюдателя.
Как бы там ни было, плотность обоих спутников не может рассказать нам о составе недр. Но, вероятно, что намеченная на 2011 год российская миссия «Фобос-Грунт» сможет пролить свет на все оставшиеся вопросы.
Источник: Martian Moon Phobos May Have Been Formed by Catastrophic Blast