Представьте на минуту, что вы стоите на ржавой, пыльной равнине Марса. Над вами — не привычное синее, а грязное бледно-розовое небо. И по этому небу, стремительно проносится странный объект. Он восходит на западе и, промчавшись по небосводу, садится на востоке всего за четыре часа. Он похож на гигантский испещрённый шрамами ком грязного снега. Это Фобос. Его брат, Деймос, — крошечная, едва заметная звёздочка, неторопливо плывущая в противоположном направлении. Добро пожаловать в один из самых странных и захватывающих балетов Солнечной системы.
В 1877 году Асаф Холл, почти отчаявшись, решил сделать последнюю попытку найти спутники Красной планеты. Но Жена Холла, Анджелина Стикни, подтолкнула учёного вновь вернуться к поиску марсианских лун во время максимального сближения с Марсом в 1877 году. Холл писал: «Шанс найти спутник казался очень незначительным, так что я мог бы отказаться от поисков, если бы не поддержка моей жены». И нашёл. Он дал им имена из греческих мифов: Фобос (Страх) и Деймос (Ужас) — вечные спутники бога войны Ареса. В римской мифологии он зовётся Марсом.
Фобос:
Этот парень — настоящий космический хамелеон и нарушитель спокойствия. Он мчится на низкой, почти бреющей орбите — всего около 6000 км от марсианской поверхности. Так близко, что с некоторых точек на планете его даже не видно целиком — он скрывается за кривизной горизонта. (именно по этому Асаф Холл потратил так много времени на поиски Фобоса. Марс просто засвечивал столь маленький и близкий к нему объект, скрывая его от наблюдателя) А его скорость! Полный оборот он делает за 7 часов 39 минут. Марсианские сутки длятся 24 часа 37 минут. То есть за один марсианский день Фобос успевает взойти и зайти… целых два раза! И всегда с «неправильной» стороны.
Всё дело в приливных силах гравитации планеты. Гравитация Марса не просто удерживает Фобос — она медленно, но верно тормозит его и притягивает ближе. Каждые сто лет орбита Фобоса уменьшается примерно на 1.8 метра. Может показаться, что это ерунда. Но в космических масштабах это смертный приговор. Через каких-то 30-50 миллионов лет — мгновение для Вселенной — Фобос либо врежется в Марс, либо, перейдя за Предел Роша — так называется линия, за которую спутник планеты разрушается под действием приливных сил, будет разорван на части, образовав вокруг планеты временное кольцо, как у Сатурна.
Когда мы разглядываем его в деталях, загадок только прибавляется. Его поверхность — это архив катастроф. Кратер Стикни (почти 10 км в диаметре!) — шрам от удара, который едва не расколол спутник. А ещё таинственные параллельные борозды. Они как растяжки на теле спутника. Что это? Трещины от того древнего удара? Или следы, оставленные выкатывающимися валунами? Или, может, проявление внутренних напряжений? У учёных нет единого ответа. Многие склоняются к версии, что это комплексный процесс — столкновение задало направление, а всё остальное довершила марсианская гравитация.
Но самая большая загадка Фобоса — внутри. Его плотность смехотворно мала (около 1.86 г/см³). Это даже меньше, чем у некоторых видов песчаника. Такой показатель ясно говорит: Фобос — не монолитная скала. Это груда щебня, удерживаемая вместе слабой гравитацией, космическая «куча камней» с пустотами, составляющими до 45% её объема. Многие, включая легендарного астрофизика Иосифа Самуиловича Шкловского, даже выдвигали гипотезу, что Фобос… пустой внутри. Или, точнее, искусственный. Сейчас эта идея почти не имеет сторонников, но сам факт её появления говорит о том, насколько необычен этот объект.
Деймос:
Деймос – полная противоположность. Если Фобос — это истеричный, быстрый как юла, то Деймос как неторопливый наблюдатель на высокой орбите. Он кружится втрое дальше (примерно в 23 500 км), и его движение размеренно и величественно. С марсианской поверхности он выглядит как яркая, почти не мерцающая звезда. Чтобы сделать полный оборот, ему требуется больше 30 часов. Он восходит на востоке и заходит на западе, как и положено порядочной луне.
Его поверхность — ещё один сюрприз. Она кажется гладкой, обманчиво спокойной. Но эта гладкость — иллюзия. Это результат того, что почти все его кратеры, включая два самых крупных — Свифт и Вольтер, — утопают в толстом слое мелкозернистого реголита. Как будто кто-то присыпал его гигантской пудрой. Откуда столько пыли? Возможно, постоянная бомбардировка микрометеоритами измельчает вещество, а слабая гравитация (в тысячу раз меньше земной!) не может удержать выбитые частицы, и они оседают обратно, заполняя неровности. Создаётся впечатление, что Деймос… закопан в собственных обломках.
Любопытно, но при всей разнице, у братьев есть и общее роковое сходство. Оба они, как и наша Луна, повёрнуты к своей планете всегда одной стороной. Они вечно смотрят на своего грозного родителя, не в силах отвести взгляд. Это результат приливного захвата — гравитация Марса давно остановила их собственное вращение.
Происхождение Фобоса и Деймоса — горячая тема для споров в кулуарах научных конференций. Есть три основные версии, и у каждой свои железные аргументы и уязвимые места.
Версия 1: Захваченные астероиды. Самая старая и логичная на первый взгляд. Юпитер, дескать, своим сверх мощным гравитационным полем выбил пару астероидов из Главного пояса, а Марс перехватил пролетавшие мимо него небесные тела. В пользу этого говорит их неправильная форма и низкая плотность, типичные для астероидов класса C (углеродистых хондритов). Но тогда как Марсу удалось захватить сразу два объекта на почти идеальные круговые орбиты в одной плоскости? Захватить один — уже большая удача. Два — почти невероятно. Это как бросить два мяча и попасть ими в две разные, но летящие рядом корзины. Слишком идеально, чтобы быть правдой, — часто говорят сторонники других гипотез.
Версия 2: Осколки Марса. Может, давным-давно в Марс врезалось нечто колоссальных размеров (как Тея в молодую Землю, породившая Луну). Выброшенное вещество собралось на орбите в два спутника. Элегантно объясняет их орбиты. Но есть загвоздка: спектральный анализ. Поверхность Фобоса и Деймоса не похожа на марсианскую. Она темнее и больше напоминает тот самый примитивный материал астероидов. Хотя, кто знает, что творилось в том древнем катаклизме? Может, смешались породы?
Версия 3: Аккреция из кольца. Моя любимая гипотеза, набирающая сейчас вес. После гигантского удара вокруг Марса действительно образовалось кольцо из обломков. Но не из вещества самой планеты, а из материала протопланетного диска, который так и не смог собраться в одну крупную луну. Из внутренних частей этого кольца сформировался Фобос, из внешних — Деймос. Это как бы «планета-эмбрион», которая так и не родилась. Эта модель красиво объясняет и орбиты, и состав, и внутреннюю структуру «кучи щебня».
Будущее:
Пока мы строим теории, но нам отчаянно не хватает данных. Советские миссии «Фобос-1» и «Фобос-2» в конце 80-х едва не приоткрыли завесу тайны, но одна потеряла связь, а другая перестала работать за несколько минут до сближения с красной планетой. В 2011 году, российский «Фобос-Грунт» так и не смог покинуть земную орбиту. Это было горькое разочарование для всего научного сообщества.
Японское агентство JAXA планировала, и неоднократно переносила старт программы, еще в середине 2020-х (актуальная дата запуска запланирован на 2026 год) миссию MMX (Martian Moons eXploration). Её цель — не только детально изучить Фобос с орбиты, но и совершить посадку, взять образцы грунта и доставить их на Землю. (У японцев большой опыт подобных миссий. Уверен, они справятся и на сей раз.) Представьте — мы сможем подержать в руках кусочек этого странного мира! Это станет переломным моментом. Мы наконец узнаем, из чего он состоит на самом деле, какова его геологическая история и, возможно, поставим точку в споре о его происхождении.
Более того, Фобос рассматривается как идеальный плацдарм для будущей пилотируемой экспедиции на Марс. С его слабой гравитацией взлетать с него к кораблю на орбите гораздо проще и дешевле, чем с самой планеты. Так что Страх и Ужас могут стать нашими первыми внеземными базами.
Вот они, два вечных странника. Один, неистовый и обречённый, несётся навстречу своей гибели. Другой, тихий и загадочный, медленно плывёт в космической пустоте. Они — ключи к пониманию прошлого Марса, свидетели невероятных катастроф и, возможно, ступеньки в наше будущее в космосе.