Шрамы Фобоса

Спутники Марса Фобос и Деймос, обнаруженные Асафом Холлом в 1877 году, до сей поры загадка для астрономии. Непонятно происхождение этих малых тел размерами в десяток-другой километров, их странные орбиты, формы и даже рельеф. Особенно удивителен Фобос. Из-за приливного взаимодействия он медленно приближается к Марсу по спиральной орбите. Она проходит глубоко внутри круга, радиус которого называют пределом Роша. Это минимальная орбита, ниже которой спутник должен распасться.

Множество снимков, сделанных с пролетавших мимо спутников космических аппаратов, показали, что Фобос весь покрыт кратерами и многочисленными полосами неглубоких борозд, каналов, которые простираются чуть не по всей его поверхности, часто параллельны и имеют одинаковую ширину. Астрофизики выделяют дюжину семейств таких борозд, а по поводу их происхождения написаны десятки научных статей.

Свою лепту в изучение этой проблемы решила внести американо-китайская группа астрофизиков, которой руководил доктор Ченг Бин (Bin Cheng), сотрудник Аризонского университета и Университета Цинхуа. Ученые провели компьютерный расчет механических напряжений, которые растягивают поверхность спутника. Для этого они воспользовались стандартной для малых небесных тел моделью «куча гравия, покрытая упругой оболочкой». Напряжения возникают из-за приливных сил со стороны Марса.

Оказалось, что они могут создавать на поверхности глубокие трещины, параллельные друг другу в направлениях широт и долгот Фобоса. Ученые считают, что когда такие трещины превращаются в разломы, материал их стенок осыпается на дно и образуются борозды, которые мы видим.

Астрофизики сравнили ориентации хорошо документированных космическими аппаратами борозд с расчетами и установили, что некоторые из их предсказаний верны в средних широтах Фобоса. Авторы работы считают, что это доказательство оправдывает принципы их подхода. Вместе с тем они признают, что геометрия каналов гораздо разнообразнее расчетной. К примеру, на спутнике есть аномальные регионы, где борозды попросту исчезают, но модель объяснить это не может.

Исследователи надеются, что прямые наблюдения Фобоса во время планируемого полета японской миссии MMX (Martian Moons eXploration) позволят выяснить причины появления каналов. Прибытие MMX к марсианским лунам запланировано на 2025 год. (The Planetary Science Journal 3,11,249, 2022)