|
Разгадка тайны крошечного Фобоса
|
|
|
|
Фобос, самый внутренний спутник Марса, долгое время ставил в тупик планетологов, которые постоянно спорили о том, является ли он захваченным астероидом или образовался из обломков после столкновения гигантского ударного объекта с поверхностью Марса. Ключ к разгадке этой тайны в основном заключается в лучшем понимании внутренней структуры Фобоса, которая, к сожалению, остается «известной неизвестной».
|
|
|
|
Однако доклад, представленный на недавней Генеральной Ассамблее Европейского союза геофизических наук в Вене, пытается ответить на эти вопросы, моделируя небольшие вариации так называемых геофизических параметров Фобоса, в частности, в районе кратера Стикни.
|
|
|
|
В гипотезе гигантского удара удар, сформировавший кратер Стикни диаметром 9 км (5,6 мили), мог произойти около 4,2 миллиарда лет назад. В гипотезе захвата астероида событие образования кратера Стикни могло произойти значительно раньше, около 2,6 миллиарда лет назад.
|
|
|
|
Согласно текущим оценкам, внутренняя структура Фобоса имеет пористую структуру с возможным содержанием водяного льда и более высокой концентрацией массы в экваториальной области, отмечают Хазер и его соавтор Томас Андерт в статье 2026 года, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Детальное картирование гравитационного поля становится важнейшим методом для решения этих открытых вопросов, что обусловлено гипотезой о том, что ударная волна в Стикни создала локализованную зону уплотненного материала, отмечают авторы.
|
|
|
|
|
|
|
Событие в Стикни — одно из важнейших событий в истории Фобоса, и лучшее понимание его происхождения может помочь установить его происхождение, сказал мне в Вене Бенджамин Хазер, аспирант в области планетологии в Мюнхенском университете Бундесвера в Германии.
|
|
Необычный камень
|
|
|
|
Фобос мал и имеет неправильную форму, но это не просто «камень на орбите», говорит Хазер. Тем не менее, при среднем диаметре всего 22,2 км (13,8 миль) и периоде обращения Марса всего 7 часов 39 минут, Фобос крошечный.
|
|
|
|
Возникли две теории происхождения Фобоса.
|
|
|
|
Первая теория предполагает гигантское столкновение с Марсом, в результате которого фрагменты отскочили обратно на орбиту, образовав диск из обломков, который в конечном итоге привел к появлению двух спутников — Деймоса и Фобоса, пишут Хазер и Андерт в своей статье для MNRAS. В противоположность этому, спектроскопические свойства и модели захвата астероидов предполагают, что оба спутника произошли от астероидов и были захвачены гравитационным полем Марса, пишут авторы.
|
|
|
|
Определение и понимание гравитационного поля Фобоса — это фундаментальный шаг к определению его внутреннего строения и, следовательно, его происхождения, отметил Хазер в своей статье на EGU 26.
|
|
Планетарная губка?
|
|
|
|
Можно предположить, что такое столкновение разрушило бы Фобос, если бы он не обладал очень низкой однородной плотностью, подобно губке, способной поглощать подобный удар, говорит Хазер. И в этой области удара должна быть очень высокая температура, которая расплавила и сжала камень под ней, добавляет он.
|
|
Обломки?
|
|
|
|
Хазер говорит, что Фобос хорошо согласуется со сценарием захваченного астероида. Его неправильная форма очень похожа на обломки астероида, говорит он.
|
|
|
|
Но Хазер отмечает, что трудно связать современное гравитационное поле Фобоса, его форму, плотность, спектральные характеристики и орбитальную эволюцию в единую согласованную геофизическую картину. В то же время, его форма и близость к Марсу делают интерпретацию его гравитационного поля и внутренней структуры довольно сложной задачей, говорит он.
|
|
|
|
|
|
«В статье мы исследуем, как сжатая масса под кратером Стикни влияет на гравитационный сигнал крошечного спутника, моменты инерции и амплитуду либрации (по сути, как Фобос колеблется и колеблется)», — говорит Хазер.
|
|
|
|
Уникальная орбита
|
|
|
|
Орбита Фобоса динамически очень особенная; она находится очень близко к Марсу, медленно закручивается внутрь и в конечном итоге будет нарушена или столкнется с Марсом, говорит Хазер. Это означает, что Фобос — это не только летопись прошлого, но и активно развивающаяся геофизическая система, говорит он.
|
|
|
|
Предстоящая японская миссия по исследованию марсианских лун (MMX) для возврата образцов с Фобоса, запуск которой запланирован на конец 2026 года, попытается выйти на квазистабильную орбиту вокруг крошечного спутника. Это сложная задача, потому что, как отмечает Хазер, на самом деле стабильной орбиты вокруг Фобоса не существует.
|
|
|
|
«Гравитационное поле Фобоса сильно затеняется гравитационным полем Марса», — говорит Хазер.
|
|
|
|
Тем не менее, основной космический аппарат MMX будет использовать два механизма отбора проб для сбора материала с поверхности Фобоса. Один основной пробоотборник будет собирать вещество на глубине до 2 см, а пневматический пробоотборник (предоставленный НАСА) будет использовать сжатый газ для «подъёма материала в контейнер для образцов», сообщает Японское космическое агентство (JAXA).
|
|
|
|
Все образцы впоследствии будут отправлены обратно на Землю к середине 2031 года в капсуле для возврата образцов, сконструированной таким образом, чтобы выдерживать вход в атмосферу.
|
|
|
|
Что же больше всего смущает Хазера в Фобосе? Главная загадка, по словам Хазера, заключается не только в том, из чего состоит Фобос, но и в том, какая внутренняя структура может одновременно объяснить все его характеристики. Понимание этого необходимо для различения сценариев образования, таких как захват, образование из обломков, образовавшихся в результате удара, или более сложное смешанное происхождение, говорит он.
|
|
|
|
Источник
|
