Космический зонд Mars Express изучил Фобос при близком пролете
Старая загадка о происхождении марсианских спутников может стать на шаг ближе к разгадке. Космический зонд приблизился на десятки километров к спутнику Марсу — Фобосу, чтобы собрать данные о том, что находится под его поверхностью.
«Являются ли две маленькие луны Марса захваченными астероидами или состоят из материала, вырванного с Марса во время столкновения, — открытый вопрос», — говорит астроном Колин Уилсон из Европейского космического агентства (ЕКА). «Их внешний вид предполагает, что это были астероиды, но то, как они вращаются вокруг Марса, возможно, говорит об обратном».
Фобос — назван в честь древнегреческого бога страха Фобоса, сына бога войны Ареса и богини Афродиты. Он является большей из двух лун с диаметром 22,2 километра и вращается вокруг Марса на среднем расстоянии от поверхности около 6000 километров.
Его собрат Деймос — названный в честь греческого бога ужаса Деймоса, имеет диаметр всего 12,6 км и гораздо большее среднее орбитальное расстояние — около 20 000 км от Марса.
Они оба довольно своеобразные объекты, во многом непохожие на нашу Луну. Есть также некоторые интересные различия и между ними.
В то время как Деймос удаляется и может однажды полностью покинуть орбиту Марса, Фобос приближается к Марсу примерно на 2 см в год, и прогнозируется, что в течение 30-50 миллионов лет он либо столкнется с планетой, либо распадется на планетарное кольцо.
Также непонятно, откуда они взялись. Многочисленные убедительные доказательства указывают на то, что наша Луна оторвалась от Земли в результате гигантского столкновения с протопланетой Тэйя, но Марс и его спутники, находящиеся в миллионах километров от нас, не так легко изучать.
Фобос и Деймос кажутся очень похожими, что позволяет предположить, что они могли произойти из одного и того же источника; и их состав также похож на группу астероидов. Но у них также есть похожие аккуратные орбиты, которые почти круглые и довольно близко прилегают к экватору Марса, что не типично для захваченных астероидов.
Один из способов поиска ответов — выяснить, что скрывается под поверхностью лун. Поэтому ЕКА отправило свой орбитальный аппарат Mars Express для облета Фобоса, пролетев в пределах 83 километров от поверхности спутника.
«Мы не знали, возможно ли это», — говорит диспетчер полета Mars Express Саймон Вуд из ЕКА. «Команда протестировала несколько различных вариантов программного обеспечения, а окончательные успешные настройки были загружены на космический аппарат всего за несколько часов до пролета».
Фобос — небольшой объект неправильной формы со средним радиусом 11 км. Фобос находится на орбите в 6000 км от поверхности Марса, ближе к своему основному телу, чем любой другой известный спутник планеты. Он настолько близок, что вращается вокруг Марса намного быстрее, чем Марс, и завершает орбиту всего за 7 часов 39 минут. В результате с поверхности Марса кажется, что он поднимается на западе, перемещается по небу за 4 часа 15 минут и заходит на востоке, дважды за каждый марсианский день.
Сам пролет состоялся в конце сентября. Его цель была в том, чтобы использовать инструмент под названием Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) для исследования того, что находится под поверхностью Фобоса.
Это радарный прибор, который посылает низкочастотные радиоволны на Марс; то, как эти волны отражаются от различных материалов под поверхностью, позволяет ученым выяснить, что там может быть.
Так у ученых появилось подозрение, что под южной полярной ледяной шапкой Марса могут быть озера с жидкой водой (или отложения глины, или отложения вулканических пород, или слои камня и льда). Теперь инструмент попробовал изучить внутреннюю структуру Фобоса.
«Мы все еще находимся на ранней стадии нашего анализа», — говорит астроном Андреа Чиккетти из Национального института астрофизики в Италии, в котором работает MARSIS. «Но мы уже видели возможные признаки ранее неизвестных особенностей под поверхностью Фобоса. Мы рады видеть роль, которую MARSIS может сыграть в окончательном разгадке тайны происхождения Фобоса».
В течение следующих нескольких лет «Марс-Экспресс» совершит еще более близкий облет марсианского спутника. Команда надеется, что с 2023 по 2025 год зонд будет приближаться к поверхности Фобоса на расстоянии до 40 километров. Это даст возможность собрать еще больше данных о его внутренней структуре.
Кроме того, космические агентства сотрудничают в миссии MMX по исследованию марсианских спутников. Этот амбициозный проект направлен на отправку зонда на Фобос и Деймос и их подробное изучение, а также сбор образцов грунта с Фобоса и доставку их на Землю для детального анализа.