Планетологи выяснили, что раньше у Марса были кольца

Американские ученые нашли новое доказательство того, что когда-то вокруг Марса существовало облако из пыли и газа, аналогичное кольцам Сатурна. Результаты исследования приняты к публикации в журнале Astrophysical Journal Letters и размещены на сайте препринтов arXiv.org.

Многие планеты Солнечной системы — Сатурн, Уран, Нептун и Юпитер — имеют кольцевые системы. У Марса есть только два маленьких спутника неправильной формы, которые долгое время считали захваченными астероидами. Но были и сомнения.

Дело в том, что их орбиты находятся почти в той же плоскости, что и экватор Марса, а это говорит о том, что ни сформировались одновременно с Красной планетой. Но орбита меньшего, более далекого спутника — Деймоса, наклонена на два градуса, и он постепенно отдаляется от Красной планеты, в то время как другой — Фобос, приближается к ней.

Американские планетологи из Института SETI и Университета Пердью предположили, что необычный наклон орбиты Деймоса может быть объяснен присутствием в прошлом у Марса массивного кольца.

"Тот факт, что орбита Деймоса не совсем совпадает с экватором Марса, считался неважным, и никто не пытался объяснить это, — приводятся в пресс-релизе Института SETI слова ведущего автора исследования Матии Чук (Matija Ćuk). — Но как только у нас появилась эта гипотеза, орбитальный наклон Деймоса стал ключом к разгадке".

В то время как возраст Деймоса — миллиарды лет, Фобос, по мнению авторов исследования, молод и образовался всего 200 миллионов лет назад, когда на Земле уже жили динозавры. В настоящее время из-за гравитационного воздействия Фобос теряет высоту, и, когда подойдет слишком близко к Марсу, достигнув предела Роша, гравитация разорвет его на части, а из продуктов разрушения сформируется пылевое кольцо. По оценке ученых, это произойдет через несколько десятков миллионов лет.

Потом из частиц этого кольца постепенно сформируется каменное тело — новый Фобос. Исследователи предполагают, что за миллиарды лет подобный цикл повторялся неоднократно. Результаты моделирования подтвердили, что такой процесс мог спровоцировать наклон орбиты Деймоса.

"Модели показали, что новорожденная луна под действием вновь образованного кольца и Марса постепенно дрейфовала наружу системы, и, достигнув определенного региона, вступала в орбитальный резонанс с Деймосом, сильно воздействуя на него, — отмечает Цук. — У Марса должно было быть кольцо, толкающее внутреннюю луну наружу".

Ученые считают, что изначально погибший далекий предок Фобоса был в 20 раз массивнее его и разрушился чуть более 3 миллиардов лет назад, после чего последовали еще два цикла. С каждым разом вновь сформированный спутник был по размерам меньше предыдущего. Фобос — результат последнего цикла.

Взаимодействие между протофобосом и Деймосом, по мнению авторов исследования, произошло примерно 3,5 миллиарда лет назад. Эти два спутника, изначально имевшие нулевой наклон орбиты, сформировались после поздней тяжелой бомбардировки астероидов 3,9 миллиардов лет назад, а потом, почти сразу, орбита Деймоса немного отклонилась в результате взаимодействия.

"Примерно 3,5 миллиарда лет назад — наше лучшее предположение", — говорит Цук.

Ученые отмечают, что, в идеале, для подтверждения гипотезы нужно сделать анализ грунта обоих спутников Марса.

В 2024 году японское космическое агентство JAXA отправит к Фобосу миссию ММХ, которая соберет образцы с Фобоса и доставит их на Землю к 2029 году. Тогда можно будет точно определить возраст поверхности Фобоса. Если ему не больше пары сотен миллионов лет, это подтвердит прогноз ученых.