Астрономы предполагают, что у Марса могли быть кольца, подобные тем, которые мы видим сегодня вокруг Сатурна. Более того, Красная Планета может получить их снова. По словам исследователей, кольца могли сформироваться из разорванной гравитацией планеты луны, которая через некоторое время снова превратилась в новую, меньшую луну. Эта гипотеза предполагает, что за миллиарды лет сформировались последовательные поколения лун, которые разбивались на кольца в непрерывном цикле.
Планеты с кольцами не так уж редки. В первой ассоциации на ум приходит Сатурн, но Уран, Нептун и Юпитер также имеют кольцевую систему. Даже у карликовой планеты Хаумеа есть кольца. У астероидов Хирон и Харикло также обнаружили кольцевые структуры.
Концепция того, что Марс когда-то имел свои кольца, не нова, а была предложена в 2017 году. Идея родилась после компьютерного моделирования движения большей из двух марсианских лун, Фобоса. Ученые выяснили, что он мог возникнуть после того, как большой астероид ударил по Марсу, отправив тонны мусора в космос, из которого образовалось кольцо. Это кольцо через некоторое время превратилось в ранний Фобос, который был намного больший, чем сегодня.
В новом исследовании группа ученых из Института SETI и Университета Пердью добавила к моделированию меньшую из лун Марса, Деймос. Исследователи отметили его орбиту, которая слегка наклонена относительно экватора Красной планеты. Моделирование с обоими объектами предоставило больше доказательств в поддержку концепции колец Марса. Результаты анализа были представлены на 236-м заседании Американского астрономического общества и приняты к публикации в The Astrophysical Journal Letters. В настоящее время исследования можно найти на arXiv.org.
Фобос и Деймос
В течение многих лет исследователи полагали, что две маленькие луны Марса - это астероиды, захваченные гравитацией планеты из пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Но новые исследования, похоже, противоречат этой теории.
Тот факт, что орбита Деймоса не совсем соответствует экватору Марса, ученые считали неуместным, и никто даже не пытался это объяснить, - сказала Матия Чук из Института SETI. Однако, когда мы придумали возможное объяснение этого факта и захотели проверить его, оказалось, что наклон орбиты Деймоса скрывает большой секрет, - добавил исследователь.
Наклон орбиты Деймоса невелик, всего 1,8 градуса от экватора Марса. Кроме того, его орбита вполне нормальная, поэтому никто не обратил на него особого внимания. Но что-то плохое происходит с Фобосом. Он намного ближе к Марсу. Деймос вращается вокруг Красной планеты каждые 30 часов, а Фобос - каждые 7 часов и 39 минут и приближается к планете на 1,8 сантиметра в год.
Кольца Марса
Исследователи полагают, что в течение 100 миллионов лет Фобос достигнет предела Роша, после чего приливная сила планеты разорвет Луну на куски. Из этого мусора может образоваться кольцо, которое со временем, вероятно, превратится в новый, меньший Фобос. Ученые считают, что этот сценарий уже случался, по крайней мере, несколько раз за долгую историю планеты.
Используя численное моделирование, Чук и ее команда попытались смоделировать, как такой протофобос повлияет на наклон орбиты Деймоса. Моделирование началось с протофобоса, в 20 раз превышающего текущую массу спутника. Эти расчеты показывают, что орбита Деймоса может быть обусловлена резонансом орбиты 3:1 с протофобом (на каждые три оборота протофобоса вокруг Марса Деймос один раз вращается вокруг планеты), который наклонил свою орбиту, которая затем оставалась относительно неизменной в течение миллиардов лет.
Как предположила Чук, это могло произойти после тяжелой бомбардировки Марса астероидами около 3,9 миллиардов лет назад. В результате такой бомбардировки было также создано массивное кольцо вокруг Марса.
Ученые указывают, что нынешний Фобос, вероятно, возник около 200 миллионов лет назад. В свою очередь Деймосу, вероятно, несколько миллиардов лет.
Предложенная концепция может быть опробована в 2024 году. Затем японское космическое агентство JAXA планирует отправить зонд на Фобос, чтобы взять образцы с поверхности и доставить их на Землю. Эти образцы могут быть датированы для оценки возраста поверхности Фобоса. Если результат покажет не более нескольких сотен миллионов лет, это частично подтвердит выводы команды.
Источник: Science Alert
