Фобос – ближайший к Марсу и внутренний из двух его спутников. Его средний диаметр составляет всего 22,2 километра, но он движется вокруг планеты чрезвычайно быстро – полный оборот занимает примерно 7 часов 39 минут. Об этом пишет Sciencedaily.
Что может скрывать кратер Стикни?
Несмотря на небольшие размеры, Фобос может оказаться гораздо более сложным объектом, чем просто обломок породы на орбите. Планетологи уже десятилетиями пытаются выяснить, откуда он взялся.
Существует две основные версии. Согласно первой, Фобос образовался после гигантского столкновения Марса с большим космическим телом. Удар выбросил в околопланетное пространство огромное количество материала, из которого сначала сформировался диск, а впоследствии могли возникнуть Фобос и Деймос.
Другая гипотеза предполагает, что оба спутника изначально были астероидами, которые впоследствии были захвачены гравитацией Марса. В пользу этого сценария, как отмечают исследователи, свидетельствуют спектральные характеристики спутников и модели их возможного захвата.
Ответ может быть скрыт не на поверхности, а внутри Фобоса. Именно поэтому исследователи изучают его гравитационное поле, движение и распределение массы. Особое внимание привлекает кратер Стикни – крупнейший ударный кратер на Фобосе. Его диаметр составляет около 9 километров.
По словам Бенджамина Хазера, докторанта по планетологии в Университете Бундесвера в Мюнхене, исследование Стикни может помочь определить происхождение спутника.
Если Фобос действительно образовался из обломков после гигантского удара по Марсу, столкновение, в результате которого образовался Стикни, могло произойти примерно 4,2 миллиарда лет назад. Если же спутник представляет собой захваченный астероид, кратер мог образоваться значительно позже – около 2,6 миллиарда лет назад.
Есть ли внутри Фобоса плотный слой?
В исследовании Бенджамина Хазера и Томаса Андерта, опубликованном в 2026 году в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, говорится о возможной пористой структуре Фобоса. По современным оценкам, внутри спутника может находиться даже водяной лед.
Исследователи предполагают, что в районе под Стикни может существовать скопление материала с более высокой плотностью. Оно могло образоваться непосредственно во время удара.
Сам кратер представляет собой отдельную загадку. Столкновение достаточной силы для образования 9-километровой впадины должно было нанести огромный ущерб столь маленькому спутнику. Возникает вопрос, как Фобос вообще пережил такое событие.
Хазер предполагает, что объяснением может служить очень низкая и относительно однородная плотность спутника. По его словам, в таком случае Фобос мог вести себя подобно губке, поглощающей часть энергии удара.
Можно предположить, что такой удар разломал бы Фобос, если бы он не обладал очень низкой однородной плотностью, подобной губке, способной поглотить такой удар.
Однако столкновение привело бы не только к механическому разрушению. В зоне удара температура должна была резко повыситься. "В районе удара должна была возникнуть очень высокая температура, которая расплавила и сжала породу под ним". Если часть породы действительно расплавилась и уплотнилась, под Стикни мог остаться более плотный материал. Его присутствие должно влиять на гравитационное поле спутника, хотя этот сигнал будет чрезвычайно слабым.
Фобос может быть "кучей обломков"
Другие характеристики спутника также оставляют место для версии с захваченным астероидом.
Внешний вид Фобоса напоминает так называемые астероиды типа "куча обломков". Это космические тела, состоящие из большого количества отдельных фрагментов породы, удерживаемых вместе преимущественно слабой гравитацией.
Однако ни одна из гипотез пока не объясняет все свойства Фобоса одновременно. Ученым необходимо согласовать в одной модели его форму, современное гравитационное поле, среднюю плотность, спектральные характеристики и изменения орбиты. Задачу усложняет как чрезвычайно нерегулярная форма спутника, так и его близость к Марсу.
Именно поэтому исследователи моделируют, как уплотненная масса под кратером Стикни могла бы влиять на гравитационный сигнал Фобоса, его моменты инерции и амплитуду либрации – то есть колебаний и "качания" спутника во время движения.
Даже очень небольшие изменения этих параметров могут содержать информацию о том, как вещество распределено внутри Фобоса.
Спутник Марса постепенно приближается к планете. Фобос интересен не только своим древним прошлым. Его орбита постоянно меняется.
Спутник находится чрезвычайно близко к Марсу и постепенно теряет высоту орбиты. В далеком будущем это должно завершиться его разрушением или падением на планету.
"Орбита Фобоса динамически очень необычна – он находится очень близко к Марсу, медленно движется по спирали внутрь и в конечном итоге будет разрушен или столкнется с Марсом", – объясняет Хазер.
Поэтому Фобос – это не только своеобразный архив событий, происходивших миллиарды лет назад. Его геофизическое состояние продолжает меняться прямо сейчас. "Это означает, что Фобос – не только свидетель прошлого, но и геофизическая система, которая активно эволюционирует".
Японская миссия MMX может дать ответ
Самую важную возможность непосредственно исследовать Фобос может предоставить японская миссия Martian Moons Exploration (MMX). Ее запуск запланирован на конец 2026 года.
Аппарат должен исследовать Фобос, собрать материал с его поверхности и доставить образцы на Землю. Миссия также предусматривает сложные операции вблизи спутника. Проблема заключается в том, что вокруг Фобоса нет стабильной орбиты в привычном для больших небесных тел понимании. Его собственная гравитация очень слабая, а рядом находится значительно более массивный Марс.
"Гравитационное поле Фобоса значительно перекрывается гравитационным полем Марса", – говорит Хазер. MMX должна использовать две системы для сбора материала. Один пробоотборник сможет получать образцы с глубины до 2 сантиметров. Вторую систему предоставляет NASA – пневматическое устройство будет направлять сжатый газ на поверхность, чтобы поднять частицы и собрать их в специальный контейнер.
По плану, капсула с образцами должна вернуться на Землю примерно к середине 2031 года. Именно физический материал с Фобоса может стать важным дополнением к данным о его гравитации, движении и внутреннем строении.
В результате ученые смогут проверить, какая из версий происхождения спутника лучше соответствует полученным доказательствам. Это может быть захваченный астероид, обломки после гигантского удара по Марсу или более сложный сценарий, в котором сочетаются элементы обеих гипотез.
Пока же главная загадка Фобоса остается неразгаданной: важно не только установить, из каких материалов он состоит, но и понять, какая внутренняя структура могла бы одновременно объяснить его форму, плотность, гравитацию, орбиту и историю кратера Стикни.