У минулому навколо Марса могло існувати кільце, повідомляється в статті, прийнятій до публікації в. Воно було сформовано протолуною планети, з якої потім розвинувся сучасний Фобос, ближній супутник Марса. Якщо припущення вчених вірне, то астрономи, нарешті, зможуть пояснити нахил орбіти Деймоса, другого супутника Червоної планети.
Довгий час астрономи думали, що два місяці Марса, Фобос і Деймос, відкриті в 1877 році, колись в минулому були астероїдами, які пізніше потрапили в гравітаційну пастку Червоної планети. Однак їхні орбіти знаходяться майже в тій же площині, що й екватор Марса, а значить, вони сформувалися одночасно з ним. Примітно, що орбіта зовнішнього місяця, Деймоса, нахилена на два градуси. На перший погляд, таке відхилення здається незначним, однак, на думку вчених, це нетипово для місяців і аномалія свідчить про бурхливі процеси в минулому.
Найбільш популярна теорія говорить про те, що Фобос і Деймос сформувалися в результаті зіткнення Марса з великим небесним тілом. Однак маса місяць набагато менше тієї, що пророкують моделі. Тоді як одна з гіпотез пояснює це тим, що в минулому в системі існували й інші супутники, інша говорить про те, що втрата маси сталася через те, що протофобос кілька разів руйнувався, формуючи навколо Марса кільце, після чого його залишки злипалися знову.
Матія Цук (Matija Cuk) з Інституту SETI разом з колегами за допомогою комп'ютерної симуляції вирішила перевірити другу гіпотезу і визначити, як виглядав Фобос у минулому і скільки циклів руйнування він міг пережити. У своїй роботі дослідники виходили з припущення, що місяці Марса перебували в орбітальному резонансі 3:1, що могло б пояснити нахил орбіти. Астрономи розглянули в моделі два супутники: Деймос з його поточною масою і протолуну з масою від 1 до 100 мас Фобоса.
З'ясувалося, що для того, щоб вплинути на нахил Деймоса, в минулому Фобос повинен був бути приблизно в 20 разів більше, ніж зараз. У такому вигляді протолуна існувала три мільярди років тому, поки не пережила два цикли руйнувань. Спочатку Фобос мігрував у зовнішню частину кільця навколо Марса, де вступив з Деймосом в орбітальний резонанс і в результаті гравітаційних взаємодій виштовхнув його на нову орбіту. При цьому сам протофобос почав рухатися до поверхні Марса і був згодом розірваний на шматки. Одна частина уламків впала на поверхню планети, тоді як інша сформувала кільце. З часом частина каменів і пилу злиплася, сформувавши новий місяць, а після процес повторився.
На користь результатів, отриманих астрономами, говорить вік місяця. За оцінками, Деймосу кілька мільярдів років, тоді як Фобосу може бути всього 200 мільйонів. Крім того, кілька років тому астрономи помітили, що супутник втрачає висоту через гравітаційну взаємодію з Червоною планетою, і прийшли до висновку, що зовсім скоро (за астрономічними мірками) Фобос досягне межі Роша і розпадеться на частини, сформувавши нове кільце.
Теорії про вік Фобоса, можливо, вдасться перевірити вже в найближчі роки, так як японське космічне агентство JAXA планує відправити на Фобос в 2024 році космічний корабель, який збере зразки ґрунту і доставить їх на Землю. Детальніше про місію читайте в нашому матеріалі.