Версия появилась в результате подготовки к новой марсианской миссии.
Новые фотографии Фобоса позволяют предположить, что загадочный спутник Марса на самом деле может быть кометой или просто частью кометы — как и его близнец Деймос. Авторы нового исследования предполагают, что когда-то давно эти небесные тела были захвачены гравитацией Красной планеты. Работа опубликована на сервере препринтов arXi.
Ученые давно ломают голову над происхождением Фобоса и Деймоса. Некоторые считают, что спутники — это бывшие астероиды, привлеченные гравитацией Марса, поскольку их химический состав аналогичен составу некоторых пород в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Но компьютерные модели, имитирующие процесс захвата, не смогли воспроизвести почти круговой путь пары спутников вокруг Марса. Есть и другая гипотеза: гигантский удар, подобный тому, который создал нашу Луну, вырвал их с Красной планеты. Но у Фобоса другой химический состав, он отличается от марсианского, и это делает описанный сценарий маловероятным.
Выяснение того, как именно родился Фобос — одна из целеймиссии Martian Moons eXploration (MMX) Японского агентства аэрокосмических исследований, запуск которой запланирован на 2026 год. Соня Форназье, ведущий автор нового исследования, участвует в миссии MMX. Когда она и другие ученые анализировали изображения, чтобы точно настроить путь космического корабля, Форназье нашла неопубликованные ранее фотографии.
Это более 300 изображений, снятых камерами высокого разрешения на борту орбитального космического корабля «Марс-Экспресс», изучающего Марс и его спутники с 2003 года. На них запечатлены особенности Фобоса — например, его крупнейшая достопримечательность, кратер Стикни шириной 9 км.
Форназье и ее коллеги использовали снимки для анализа интенсивности солнечного света, отраженного Фобосом под разными углами. Метод фотометрии позволил им определить, сколько света отражает Фобос, когда Солнце находится прямо перед ним или под углом. Исследователи увидели, что поверхность Фобоса не отражает свет равномерно. Некоторые области, например, северо-восточный край кратера, имели высокую отражающую способность. И целом поверхность Фобоса выглядела заметно ярче, когда Солнце находилось прямо над головой. Также ученые обнаружили, что поверхность Фобоса была пористой, как песок. Это позволило предположить, что поверхность спутника может быть покрыта толстым слоем пыли с бороздчатыми частицами, тени которых исчезают при прямом освещении.
Оба эти свойства характерны для комет семейства Юпитера, на чьи орбиты влияет гравитация Юпитера. К ним относится «резиновая уточка» — комета 67P, которую миссия Rosetta внимательно изучила в 2016 году. Фактически фотометрические свойства Фобоса почти идеально соответствовали характеристикам кометы 67P. Команда пришла к выводу, что Фобос, возможно, и есть комета, захваченная Марсом.
Результаты исследования имеют значение и для Деймоса: возможно, он тоже был кометой. Ученые предполагают, что марсианские луны когда-то были соединены в одну двулопастную комету, пойманную и разорванную на части гравитацией Марса. Другими словами, спутники-близнецы Марса на самом деле могут быть двумя половинками одного целого.
«Если марсианские спутники — действительно кометы, это означает, что кометы могут быть захвачены планетами земной группы», — добавила Форназье.
Спутники-кометы есть у газовых гигантов, таких как Сатурн. Однако до сих пор астрономы не наблюдали таких лун у планет земной группы. Фобос может стать первым.
Но пока исследователи не уверены в статусе Фобоса. Некоторые фотометрические параметры не соответствуют характеристикам комет. Вероятность захвата Фобоса как кометы поможет определить динамическое моделирование. А лучшим шансом раскрыть темное происхождение загадочной луны станет программа MMX, которая будет физически отбирать фрагменты Фобоса.