Большинство теорий о формировании Фобоса и его сестры Луны Марса, Деймоса, утверждают, что две луны образовались не вместе с Марсом, а были захваченными астероидами. Тем не менее, новые исследования показывают, что Фобос сформировался относительно вблизи его текущего местоположения в результате повторного аккреции материала, выброшенного на орбиту Марса в результате какого-то катастрофического события, такого как огромное воздействие. Это может быть событие, подобное тому, как образовалась луна Земли. Данные теплового инфракрасного спектра от двух миссий на Марсе, Mars Express ESA и Mars Global Surveyor НАСА, дали независимым исследователям аналогичные новые выводы о том, как образовался Фобос.
Происхождение двух марсианских спутников было давней загадкой. Предыдущие исследователи постулировали, что из-за небольшого размера Фобоса и высоко ячеистой поверхности, а также того факта, что Марс находится достаточно близко к поясу астероидов, Фобос был захваченным астероидом. В последнее время альтернативные сценарии предполагали, что обе луны были сформированы на месте в результате повторного аккреции скалистых обломков, выброшенных на орбиту Марса после сильного удара, или путем повторного аккреции остатков бывшей луны, которая была разрушена приливной силой Марса.
Сегодня д-р Джуранна из Национального института астрофизики в Риме, Италия, и д-р Розенблатт из Королевской обсерватории Бельгии представили свои новые результаты на Европейском конгрессе планетарных наук в Риме, заявив, что тепловые данные от двух космических кораблей, как а также измерения высокой пористости Фобоса, полученные на научном эксперименте Марса по радио (MaRS) на борту Mars Express, поддерживают сценарий повторной аккреции.
«Понимание состава марсианских лун является ключом к ограничению этих теорий формирования», - сказала Джуранна.
Предыдущие наблюдения Фобоса на длинах волн видимого и ближнего инфракрасного диапазонов указывают на возможное присутствие углеродистых хондритных метеоритов, богатых углеродом и, вероятно, из-за раннего формирования солнечной системы, обычно связанных с астероидами, доминирующими в средней части пояса астероидов. Это открытие поддержит сценарий раннего захвата астероидов. Однако недавние тепловые инфракрасные наблюдения с помощью планетарного фурье-спектрометра Mars Express показывают плохое согласие с любым классом хондритового метеорита. Вместо этого они выступают за сценарии на месте.
«Мы впервые обнаружили тип минерала, называемого филлосиликатами, на поверхности Фобоса, особенно в районах к северо-востоку от Стикни, его крупнейшего ударного кратера», - сказала Джуранна. «Это очень интригующе, поскольку подразумевает взаимодействие силикатных материалов с жидкой водой на материнском теле перед включением в Фобос. Альтернативно, филлосиликаты могут образовываться in situ, но это будет означать, что Фобосу требуется достаточное внутреннее нагревание, чтобы жидкая вода оставалась стабильной. Более подробное картографирование, измерения на месте на глубине или возврат образца в идеале помогут решить эту проблему однозначно ».
Но другие наблюдения, похоже, совпадают с типами минералов, выявленных на поверхности Марса. Исходя из этих данных, Фобос кажется более тесно связанным с Марсом, чем объекты из других мест в Солнечной системе.
«У сценариев захвата астероидов также есть трудности с объяснением текущей почти круговой и почти экваториальной орбиты обоих марсианских лун», - сказал Розенблатт.
В приборе MaRS использовались вариации частоты радиолинии между космическим кораблем и наземными станциями слежения, чтобы точно восстановить движение космического корабля, когда он возмущен гравитационным притяжением Фобоса, и из этого команда способен обеспечить наиболее точное измерение массы Фобоса с точностью до 0,3%.
Кроме того, команда смогла дать наилучшую оценку объема Фобоса, с плотностью 1,86 ± 0,02 г / см3.
«Это число значительно ниже, чем плотность метеоритного материала, связанного с астероидами. Это подразумевает губчатую структуру с пустотами, составляющими 25-45% во внутренней части Фобоса », - сказал Розенблатт.
«Высокая пористость необходима для того, чтобы поглощать энергию большого удара, который произвел кратер Стикни (большой кратер на Фобосе), не разрушая тело», - сказала Джуранна. «Кроме того, пористая внутренняя часть Фобоса, предложенная командой MaRS, поддерживает сценарии повторной аккреции».
Исследователи сказали, что высокопористый астероид, вероятно, не выжил бы, если бы был захвачен Марсом. В качестве альтернативы, такой высокопористый Фобос может возникнуть в результате повторной аккреции каменистых блоков на орбите Марса. Во время повторной аккреции самые большие блоки сначала заново аккрецируются из-за их большей массы, образуя ядро с большими валунами. Затем меньший мусор повторно срастается, но не заполняет промежутки, оставленные между большими блоками из-за низкой самогравитации малого тела в пласте. Наконец, относительно гладкая поверхность маскирует пространство пустот внутри тела, которое затем может быть обнаружено только косвенно. Таким образом, высокопористая внутренняя часть Фобоса, предложенная командой MaRS, поддерживает сценарии повторной аккреции.
Исследователи заявили, что хотели бы получить больше данных о Фобосе, чтобы подтвердить свои выводы, и предстоящая российская миссия «Фобос-Грунт» (возвращение образца Фобоса), запланированная на 2011 год, поможет лучше понять происхождение Фобоса.
Источник: Europlanet Conference
