В прошлом Марса нашли третий спутник

Геологи из Бельгии, Франции и Японии нашли новые подтверждения того, что Фобос и Деймос образовались в результате столкновения Марса с массивным телом. Кроме того, модель авторов позволяет предположить, что у Марса изначально было три спутника, самый крупный из которых впоследствии упал на поверхность планеты. Это первая полная модель такого рода, отмечают ученые. Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.

На первом этапе авторы моделировали распределение масс в аккреционном диске, образовавшимся после столкновения прото-Марса с неким небесным телом. В качестве основы для дальнейших расчетов ученые выбрали диск, суммарная масса обломков во внешней части которого равна суммарной массе Фобоса и Деймоса. Взаимодействия в модели определялись гидродинамикой сглаженных частиц. 

Без каких-либо внешних воздействий модель не приводила к формированию двух тел с орбитами, напоминающими Фобос и Деймос. Авторы испытывали модель вплоть до промежутков времени порядка 50 миллионов лет. Однако внутренние области аккреционного диска могут сформировать единичные объекты с массой до одной десятитысячной массы Марса. Их гравитационное воздействие может повлиять на внешний диск, сформировав там устойчивые орбиты благодаря орбитальному резонансу. 

Авторы провели 288 сеансов моделирования системы, в которой присутствовало одно крупное тело во внутренней области аккреционного диска. Более 30 процентов сеансов завершались с одним массивным телом ближе синхронной орбиты и одним, менее массивным, дальше синхронной с Марсом орбиты. Это распределение близко к реальному распределению положений спутников Марса. Более того, в 11 сеансах моделирования массы образовавшихся тел оказывались близки к массам Фобоса и Деймоса (отличаясь не более чем на 5 и 30 процентов соответственно).

Геологи выяснили и судьбу третьего массивного тела. Оказалось что примерно через пять миллионов лет после формирования, массивный спутник падал на поверхность Марса. Этого времени достаточно для образования двух малых спутников.

Существуют различные теории возникновения спутников Марса. Одна из них, долгое время считавшаяся основной, предполагала, что Фобос и Деймос — захваченные астероиды. Существовали гипотезы о образовании спутников одновременно с Марсом. Новая модель объясняет некоторые необычные свойства небесных тел, в частности, небольшую плотность — около двух грамм на кубический сантиметр. По словам физиков, это связанно с тем, что спутники образовались из небольших по размерам частиц.

Фобос — ближайший к Марсу спутник, располагающийся ближе синхронной орбиты. Он постепенно приближается к поверхности красной планеты, разрушаясь под действием приливных сил. Астрономы не исключают, что в результате этого процесса у Марса может даже возникнуть собственное кольцо из обломков луны. Деймос находится в два раза дальше от планеты, чем Фобос, за пределами синхронной орбиты.

Владимир Королёв