Фобос: Пустоты Ужаса на орбите Марса

…«Страх» и «Ужас» — это, естественно, спутники Марса Фобос и Деймос. Тут всё просто. Но слово «пустоты» в заглавии следует понимать буквально. Пустые они внутри. Расчёты плотности этих тел показали, что они не могут представлять собой сплошную массу минерального материала, и в значительной степени (более крупный Фобос на треть, а Деймос даже на половину) состоят из полостей.

История исследования этих тел необычна, ибо открыл и довольно точно описал их Иоганн Кеплер в ещё в 1610 году без каких-либо наблюдений, сугубо «на кончике пера», причём, пером этим была начертана какая-то ересь: раз у Земли один спутник, а у Юпитера четыре (не верно), то у Марса должно быть два. Вывод о количестве лун Марса Кеплер обосновывал ссылкой на Пифагора, изобретателя нумерологии, а о движении их по низким орбитам — на Аристотеля. Ибо раз эти тел не видно с Земли, то они малы, а если бы при этом радиусы их орбит были бы велики, то они не смогли бы освещать Марс ночами. И какова в этом случае была бы их роль в мироздании?

Так или иначе, но Кеплер угадал. В 1877 году соответствующие описанию — крошечные (Фобос — 26 километров в поперечнике, Деймос — всего 15) — спутники Марса были обнаружены. Причём, Фобос проносился всего в 6000 километров над поверхностью планеты. И данное обстоятельство являлось весьма интересным. Ведь границы экзосферы Марса — внешней, крайне разреженной части атмосферы, состоящей из атомов твёрдо решивших с планетой расстаться навсегда, — пролегает на высоте 40000 километров. Учитывая, что атмосфера у Марса так-себе, плотность экзосферы на высоте 6000 км описывалась термином «высокий вакуум», но… некоторое сопротивление движению она всё-таки оказывала, и последствия торможения спутника трением за астрономически значимые отрезки времени не могли не проявляться.

В середине прошлого века обработка накопившихся данных об изменении орбиты Фобоса дала результат ошеломляющий: дела пациента были совсем плохи, и всего через миллион лет ему предстояло упасть на Марс. Но столь высокая скорость торможения в экзосфере становилось объяснимой лишь в случае, если плотность самого Фобоса меньше плотности воздуха. А такой плотностью могло обладать лишь тело, представляющее собой полую металлическую скорлупу. В связи с чем, советский астроном Иосиф Шкловский в 1959 году и высказал предположение, что Фобос (как, вероятно, и Деймос) — объект искусственный и созданный некой инопланетной цивилизацией недавно (в противном случае, он бы уже упал). Шкловский и сам был в шоке, но каким-либо иным образом результаты наблюдений объяснить было нельзя.

Шкловский… был не прав. Он сравнивал современные (на тот момент) данные об орбите Фобоса с результатами ранних наблюдений, в которые вкралась ошибка. Пристальная слежка за Фобосом в последующие 20 лет показала, что спутник, да, падает. Но медленнее, со скоростью 1.8 метра за столетие. И продержится ещё, как минимум, 40 миллионов лет. Следовательно, с плотностью у него не всё так безнадёжно.

Тем не менее, после того, как в 70-х годах отклонения траекторий космических аппаратов позволили получить точные данные о массе спутников Марса, проблема плотности снова обрела актуальность. При рассмотрении с близкого расстояния Фобос и Деймос выглядели, как эталонные первичные тела внутренней части Солнечной системы. Но хондриты, из которых подобные тела состоят, содержат много железа и никеля, и несмотря на пористую структуру, имеют плотность 2.7 кг/см3. Плотность же Фобоса составляла 1.8, а Деймоса всего 1.4 кг/см3. Это нормально для внешних, содержащих большое количество льда, первичных тел. Однако, на орбите Марса для ледяных планезималей слишком жарко.

Таким образом, внутри Фобоса и Деймоса много пустого пространства. И это объяснение их низкой плотности, на самом деле, куда менее экстравагантно, чем, например, допущение иного, нежели принято в Солнечной системе, химического состава этих тел. Хотя, попытки получить образцы грунта Фобоса в прошлом, всё-таки, предпринимались. Теперь это даже считается дурной приметой.

Объяснений существования полостей может быть два. Во-первых, они могли образоваться при «слипании» нескольких планезималей в одну. При соединение тел сложной формы, между ними должно было остаться пустое пространство, а гравитация Фобоса и Деймоса слишком мала, для того, чтобы такие полости затянулись. Но сравнительно правильная (для первичных тел) форма спутников Марса, противоречит этой версии или, во всяком случае, делает её крайне маловероятной. Снаружи они выглядят цельными.

Второй вариант предполагает, что Фобос и Деймос сформировались во внешней части Солнечной системы и изначально представляли собой смесь разных видов льда и хондр. На орбите Марса лёд таял и испарялся, хондры же образовали корку и сварились, превратившись в хондрит. На момент, когда снаружи тела стали «каменными», внутри лёд ещё мог сохраняться. Так что, после его испарения остались полости.

Вторая гипотеза также вызывает сомнения, основанные на особенностях орбит Фобоса и Деймоса. Это круговые орбиты, лежащие практически в плоскости экватора Марса. Такие орбиты характерны для «родных» спутников, образовавшихся одновременно с планетой из окружающего её кольца обломков, но практически невозможны для спутников «захваченных».

При этом, родство спутников с Марсом, в свою очередь под большим вопросом. Так или иначе, Фобос падает. И по меркам астрономии очень быстро. Его орбита, фактически, исключает возможность пребывания этого тела вблизи Марса с момента формирования Солнечной системы. Попал туда, где он сейчас, Фобос, наверняка, недавно.

Новые публикации также можно увидеть на Дзен-канале