Ученые заявили, что раскрыли тайну тигровых полос спутника Марса Фобоса




Фото из открытых источников
По расчетам астрономов, спутник в форме картофелины медленно, но неумолимо приближается к своей планете-хозяину. В конце концов, примерно через 100 миллионов лет гравитационное взаимодействие между двумя телами разорвет Фобос на части, превратив красную планету в временное пылевое кольцо.
 
Согласно новому исследованию, опубликованному в The Planetary Science Journal, эти гравитационные взаимодействия уже могут иметь наблюдаемый эффект. По крайней мере, некоторые из таинственных параллельных неглубоких канавок, покрывающих всю поверхность спутника, могут быть результатом разрушения по мере того, как его орбита медленно разрушается, а приливные силы все сильнее тянут его кости.
 
«Наш анализ поддерживает слоистую гетерогенную структуру Фобоса с возможными лежащими в его основе разломами, вызванными отказом, как предвестником возможной гибели сходящего с орбиты спутника», — пишет группа астрономов во главе с Бин Ченгом из Университета Цинхуа.
 
Приливные силы, притягивающие тела в системе, являются результатом их гравитационного взаимодействия, растягивающего их структуры вдоль оси, проходящей между ними.
 
Обычно любой значительный эффект, который это искажение может оказать на твердую поверхность, довольно мал. В то время как приливные силы можно легко наблюдать в движении жидких океанов нашей планеты, видимые воздействия на массивы суши менее очевидны.
 
Это не означает, что приливные силы между другими твердыми телами не могут иметь более очевидных последствий. Растяжение, вызванное приливными силами, в некоторых случаях может вызвать трещинообразование под напряжением. Мы видели это на спутнике Сатурна Энцеладе, ледяная оболочка которого имеет глубокие параллельные трещины на южном полюсе, вызванные приливными нагрузками.
 
С периодом обращения всего 7 часов 39 минут Фобос находится довольно близко к Марсу, приближаясь со скоростью около 1,8 сантиметра в год. В такой близости вполне возможно, что приливные силы могут вызвать трещины на поверхности его тела шириной 27 километров (16,8 миль). Идея о том, что полосы Фобоса являются результатом такого взаимодействия, также ранее рассматривалась и считалась правдоподобной.
 
Однако неясно, может ли текущая конфигурация и взаимодействие Фобоса и Марса вызвать наблюдаемые полосы, и другие объяснения также находятся в разработке. Например, исследование 2018 года показало, что полосы могут быть результатом перекатывания валунов.
 
Итак, Ченг и его коллеги провели трехмерное математическое моделирование, подробно изучив приливное растяжение и сжатие многослойного тела, похожего на Фобос, с рыхлой каменистой поверхностью, расположенной над связующим слоем ниже.
 
Исследователи выполнили сотни симуляций, используя свою модель. В значительном количестве этих симуляций приливные силы заставляли связный слой раскалываться и разрушаться в параллельных канавках, в результате чего верхний рыхлый реголит стекал в трещины ниже. В результате получается полосатая, исчерченная поверхность, очень похожая на области, наблюдаемые на Фобосе.
 
Команда обнаружила, что не все области Фобоса соответствовали модели. В частности, бороздки вокруг экватора Луны не соответствовали предсказаниям. Но результаты действительно показывают, что, по крайней мере, некоторые из полос могут быть вызваны трещинами, когда Луна движется по спирали к смерти из-за приливного потрошения. Это означало бы, что мы наблюдаем начало конца Фобоса.
 
Таким образом, эти результаты могут иметь значение для изучения других спутников, которые испытывают значительный орбитальный спад, таких как спутник Нептуна Тритон. Осушающиеся обломки могут также обнажить нетронутый материал на Фобосе, что может сделать борозды очень интересной областью изучения для предстоящей лунной миссии Японского космического агентства.
 
Ожидается, что эта миссия предоставит убедительные доказательства происхождения этих загадочных полос, но приливные разрушения, безусловно, представляются интригующей возможностью.
 
«Моделируя Фобос как внутреннюю часть груды щебня, покрытую связующим слоем, мы обнаруживаем, что приливная деформация может создавать параллельные трещины с одинаковым расстоянием», — пишут исследователи в своей статье. «Наш анализ показывает, что некоторые бороздки на поверхности Фобоса, вероятно, являются ранними признаками возможной гибели сходящего с орбиты спутника».