Зниклі місяці Барсума

Чи ні?

Дивні місяці

Подальший аналіз, проведений за допомогою даних, отриманих від недавніх місій показав, що в цій теорії більше дірок, ніж у сирі Parmezan.

Наприклад, зонд «Марс-експрес» виявив, що щільність Фобоса занадто мала (1,87 грама на кубічний сантиметр), щоб він міг вважатися астероїдом. І якби вона була вище, то Фобос не пережив би процес гравітаційного захоплення Марсом.

Крім того, обидва марсіанські супутники мають сліди речовин, присутніх на марсіанській поверхні. А їхні орбіти занадто круглі і знаходяться в одній площині. Як примирити ці суперечності?

У 90-х роках минулого століття вчені припускали, що марсіанські супутники насправді з'явилися в результаті зіткнення якоїсь протопланети з Марсом. Тобто сталося щось на зразок зіткнення протоземлі з Тейєю, що породила Місяць. Але в зменшеному масштабі. Згідно з цією теорією, Фобос і Деймос повинні були утворитися на орбіті Марса з кільця уламків, що утворився в результаті удару. Тому вони і мають у своєму складі матеріали, подібні тим, що виявлені в астероїдах. Протопланета була родом з поясу астероїдів. Або навіть з-за його меж.

Однак ця гіпотеза теж має свої недоліки. Наприклад, залишається відкритим питання - чому супутника тільки два? Якщо Фобос і Деймос утворилися в результаті сильного удару, чому не утворився один великий супутник? Одна з гіпотез з цього приводу звучить так - в результаті зіткнення утворилися один або кілька супутників крупніше Фобоса і Деймоса. Але вони... зникли мільйони років тому, коли зіткнулися з Марсом.

Велика північна рівнина

Давайте розглянемо цю гіпотезу детальніше. І для початку давайте знайдемо винного. Найбільший ударний басейн на Марсі - Vastitas Borealis, Велика Північна рівнина, що покриває майже половину планети. Проведене моделювання показує, що ця особливість Червоної планети утворилася при зіткненні Марса (діаметр 6800 км) і протопланети діаметром 2000 кілометрів. Це зіткнення могло викинути в космос близько 10 ²⁰ кг матеріалу. 57% припадали на протопланету, а інша частина - на Марс. І з цього матеріалу на орбіті мала залишитися кількість, що в десять тисяч разів перевищує масу Фобоса і Деймоса разом узятих.

Але супутники не можуть сформуватися ближче до планети, ніж так звана межа Роша. Через приливні сили. У випадку з Марсом ця межа розташована на відстані від поверхні, в три рази перевищує його радіус. Тобто близько десяти тисяч кілометрів. Тому слід очікувати, що марсіанські супутники утворилися на такій відстані і далі. Але є ще одна проблема. І вона пов'язана з відстанню, на якій знаходиться синхронна орбіта. Це орбіта, на якій швидкість обігу супутника збігається з періодом обертання планети.

Як відомо, на Землі висота цієї орбіти (дуже корисна для метеорологічних супутників і супутників зв'язку) становить близько 36 000 кілометрів. Однак Марс обертається дуже повільно щодо свого розміру. При цьому доба на Марсі тривають майже так само, як і на Землі. Так що ареосинхронна орбіта знаходиться досить далеко від його поверхні. На відстані 20 300 кілометрів, або шість марсіанських радіусів. До речі не виключено, що винуватцем повільного обертання планети якраз і є гравітаційні взаємодії між раннім Марсом і кільцем уламків після зіткнення з протопланетою.

Великий супутник і червоне кільце

І яке це стосується теми сьогоднішньої статті? Пряме. Будь-який супутник всередині ареосинхронної орбіти буде притягуватися до Марсу приливними силами. І, в кінцевому підсумку, опиниться всередині межі Роша і розпадеться. У той час як супутник поза цією орбітою буде поступово віддалятися від планети, поки поступово не вийде з-під впливу марсіанської гравітації. Якщо ми подивимося на орбіту Фобоса сьогодні, то побачимо, що вона далеко не стабільна. Так як знаходиться якраз всередині межі Роша - на відстані 2,76 марсіанського радіусу. І тому Фобос поступово наближається до Марса. Зі швидкістю близько двох сантиметрів на рік. Вважається, що через 20-40 мільйонів років Фобос буде всього в двох марсіанських радіусах від поверхні Червоної планети. А потім розпадеться на красиве кільце навколо Марса. А ось з Деймосом станеться все з точністю до навпаки. Він знаходиться за межами ареосинхронної орбіти. І поступово віддаляється від Червоної планети.

Очевидно, що Фобос повинен був утворитися досить далеко від межі Роша. Інакше його б вже просто не було. Але якщо це так, то що змусило його змінити свою орбіту? Одна з гіпотез передбачає, що удар створив один або кілька великих супутників трохи вище кордону Роша. Вони з'явилися в найщільнішій частині кільця з уламків у найбільш сприятливій зоні для появи нових супутників.

Цей відносно великий супутник, який має розміри кілька сотень кілометрів у діаметрі (Фобос ледь сягає двадцяти кілометрів), мав створити цілу низку зон гравітаційного резонансу в кільці уламків. Саме в цих зонах і утворилися більш дрібні супутники, включаючи Фобос і Деймос. Через п'ять мільйонів років після Великого удару великий марсіанський супутник повинен був перетнути кордон Роша і зникнути. Залишивши Фобос і Деймос еволюціонувати на своїх відносно далеких орбітах.

Це, безумовно, дуже приваблива гіпотеза. Єдине, чого в цій історії не вистачає, це відповідного імені для зниклої Великої Місяці Марса. Може назвати її Турія?

Адже саме це ім'я дали Фобосу жителі Барсума в знаменитих романах Едгара Райса Берроуза...