Древен сблъсък може да е преобразил една от луните на Марс

Марс има две малки луни, чийто произход все още не е окончателно изяснен. Ново изследване обаче може да даде отговор на част от загадките около по-отдалечения спътник Деймос.

Името му идва от сина на древногръцкия бог Арес и означава „ужас“. Самият Деймос представлява малко, неравно небесно тяло с форма, наподобяваща картоф. В римската митология Арес е познат като Марс.

Луната се намира на около 24 000 км от повърхността на Червената планета и е наблюдавана от орбитални апарати още от 70-те години на миналия век. През март 2025 г. покрай нея премина и мисията Hera на Европейската космическа агенция (ЕКА). Апаратът пътува към двойната астероидна система Дидим–Диморф, където през 2022 г. НАСА умишлено разби космическия апарат DART в по-малкия астероид Диморф, за да провери дали подобен удар може да промени орбитата на небесно тяло. Hera ще изследва последиците от сблъсъка и ефективността на този метод за планетарна защита. 

Снимките от орбита показват, че за разлика от по-голямата луна на Марс – Фобос, която е осеяна с кратери, Деймос има значително по-гладка повърхност. Тя е покрита със загадъчен слой прах и скални отломки, известен като реголит.

Деймос е с диаметър около 12 км и има още една отличителна особеност – огромен ударен басейн с ширина близо 10 км в района на южния полюс. Учените отдавна се опитват да установят какво е образувало тази структура и откъде идва дебелият слой прах.

Може ли изкуствената хибернация да отведе човечеството до Марс?

Сравнявайки изображенията от Hera с компютърни симулации, авторите на ново проучване, публикувано в Nature Astronomy, стигат до извода, че един-единствен сблъсък с голям астероид може да е преобразил Деймос. Според тях именно той е създал огромния полярен кратер и е покрил практически цялата луна с отломки.

Хипотезата ще може да бъде проверена от мисията Martian Moons eXploration (MMX) на Японската агенция за аерокосмически изследвания (ЯААИ), чието изстрелване се очаква до края на годината. Тя трябва да направи безпрецедентно подробни наблюдения на двете марсиански луни, за да помогне за определянето на техния произход и възраст. Предвижда се също да вземе проби от Фобос и да ги върне на Земята.

„Нашето изследване предлага важни и конкретни прогнози за японската мисия MMX“, обяснява пред CNN водещият автор д-р Сабина Радукан от Международния институт за космически науки и Свободния университет в Брюксел. „Така MMX получава по-ясна представа какво могат да очакват нейните инструменти и в крайна сметка – какъв материал може да бъде събран.“

Един гигантски сблъсък

Изследователите създават различни сценарии за удар в Деймос с помощта на компютърния модел Bern Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH).

Разработван в продължение на две десетилетия в Университета в Берн, той симулира сблъсъци между астероиди, комети и планети чрез проследяване на милиони отделни частици.

Този подход позволява да бъдат анализирани различни фактори – плътността, гравитацията и здравината на материала, от който са изградени небесните тела.

„Направихме около сто симулации и всяка отне приблизително седмица“, посочва Радукан, която е и един от ръководителите на работната група по физика на ударите към научния екип на Hera.

При отделните модели учените променят размера и скоростта на предполагаемия астероид, ъгъла на сблъсъка и вътрешната структура на Деймос. След това съпоставят резултатите с близките наблюдения на луната, направени от Hera.

За най-вероятен е определен сценарий, при който астероид с диаметър около 320 метра се е врязал в Деймос под ъгъл от 45 градуса. Ударът е образувал кратера на южния полюс и е разпръснал огромно количество материал по цялата повърхност.

Планът на Илон Мъск да изгради колония на Марс ще му осигури пълен контрол при рекордното IPO на SpaceX

На места отломките са затрупали стария релеф под слой с дебелина до 200 метра. Именно това би обяснило защо Деймос днес изглежда много по-гладък от Фобос.

„Нашата симулация показва, че един-единствен сблъсък е бил достатъчен, за да оформи днешния пейзаж на Деймос“, казва съавторът на изследването д-р Мартин Юци от Университета в Берн.

„Ударът е бил достатъчно мощен, за да разпредели материала по цялата повърхност, но не толкова силен, че да разруши луната.“

Под праховия слой в изображенията от Hera все още личат очертанията на древни кратери. Ако Деймос имаше по-плътна вътрешност, ударните вълни биха преминали през него и вероятно щяха да разрушат или заличат част от релефа. Вместо това силно фрагментираната му структура е погълнала част от енергията на сблъсъка.

Авторите не определят кога точно е настъпило събитието, а единствено заключават, че това е станало значително след формирането на луната.

Загадъчният произход на марсианските луни

Учените отдавна спорят дали Фобос и Деймос са парчета скален материал, изхвърлени от Марс при древен сблъсък, или астероиди, които впоследствие са били уловени от гравитацията на планетата.

Наблюденията и компютърните модели сочат, че вътрешността на Деймос е силно пореста. В това отношение той прилича повече на т.нар. астероиди „купчини отломки“ – струпвания от скални фрагменти, които се задържат заедно благодарение на гравитацията – отколкото на земната Луна.

„Това обаче не означава непременно, че Деймос действително е астероид. Възможно е да се е образувал и от материал, изхвърлен при удари върху Марс“, уточнява Радукан.

Нови кадри показват кратера от сблъсъка на ракета на SpaceX с Луната

Очаква се MMX да събере данни, които биха могли окончателно да разрешат загадката около произхода на Фобос и Деймос. Мисията може да хвърли светлина и върху ранната история на Слънчевата система, когато гравитацията на най-големите планети е предизвиквала чести сблъсъци между различни небесни тела.

Апаратът трябва да достигне марсианските луни през 2027 г. След това ще прекара около две години в картографиране на Фобос и избор на място за вземане на проби, преди да се отдалечи, за да наблюдава Деймос. Очаква се материалът от Фобос да бъде доставен на Земята през 2031 г.

Интересът към двете загадъчни луни на Марс нараства с увеличаването на броя на мисиите, които ги наблюдават, отбелязва планетарният учен д-р Терик Дейли от Лабораторията по приложна физика към университета „Джонс Хопкинс“. Той не участва в проучването, но е част от научния екип на MMX.

„Изследването представя правдоподобен модел за необичайната форма на Деймос и надгражда дългогодишните въпроси около неговия произход и еволюция“, коментира Дейли. По думите му моделът се основава на допускания, които бъдещите наблюдения трябва да проверят, а MMX ще предостави възможност именно за това.