Kolejny dowód na to, że Mars miał kiedyś pierścień

Nowa wskazówka ukrywa się w Deimosie, mniejszym z dwóch księżyców marsjańskich. Krąży on wokół Marsa z niewielkim nachyleniem w stosunku do równika planety - może być ona wynikiem grawitacyjnych oddziaływań pierścienia planetarnego.

Systemy pierścieniowe wcale nie są takie rzadkie. Najbardziej spektakularne ma Saturn, ale tego typu struktury można zaobserwować także wokół Urana, Neptuna i Jowisza. Planeta karłowata Haumea oraz planetoidy z grupy centaurów Chiron i Chariklo także.

W 2017 r. para naukowców wysunęła teorię, że Mars kiedyś także miał własny pierścień. Przeprowadzono symulacje większego z dwóch księżyców - Fobosa - i odkryto, że mógł on powstać w wyniku uderzeniu asteroidy w Czerwoną Planetę. Szczątki wyrzucone w przestrzeń kosmiczną doprowadziły do utworzenia pierścienia, z którego uformował się Fobos. Teraz do badań włączono Deimosa, a wyniki są zgodne z poprzednimi analizami.

- Fakt, że orbita Deimosa nie jest dokładnie w płaszczyźnie z równikiem Marsa został uznany za nieistotny i nikt nie próbował tego wyjaśnić. Kiedy jednak wpadliśmy na nowy pomysł i spojrzeliśmy na niego nowymi oczami, przechylenie orbitalne Deimosa ujawniło wielką tajemnicę - powiedział Matija Cuk, astronom z Instytutu SETI.

Pochylenie orbity Deimosa nie jest duże - to zaledwie 1,8o o równika Marsa. Poza tym orbita księżyca jest całkiem normalna - okrąża Czerwoną Planetę co 30 godzin, z bardzo małą ekscentrycznością. Ale z Fobosem dzieje się coś innego. Jest znacznie bliżej Marsa, a pełne okrążenie zajmuje mu 7 godzin i 39 minut. Co więcej, zbliża się do Marsa o 1,8 cm rocznie. Oczekuje się, że w ciągu 100 mln lat, Fobos osiągnie granicę Roche'a - odległość od Marsa, w której siły pływowe planety rozerwą księżyc na strzępy.

Znaczna część fragmentów Fobosa utworzy pierścień, ale niektóre mogą przekształcić się w nowy, mniejszy księżyc. Zgodnie z badaniami z 2017 r. mogło się to zdarzyć już kilka razy w przeszłości.

Korzystając z symulacji numerycznych, zespół Cuka próbował modelować, w jaki sposób skierowany na zewnątrz protofobos wpłynąłby na nachylenie orbity Deimosa. Naukowcy skupili się na na protofobosie 20 razy większym od aktualnej masy księżyca, który wszedłby w rezonans orbitalny 1:3 z Deimosem w odległości 3,3 promienia Marsa, co sprawiłoby, że jego orbita lekko się przechyliła. Ta interakcja doprowadziła do powstania orbity Deimosa, którą widzimy dzisiaj.

Musiało dojść do tego po ciężkim bombardowaniu asteroid, ok. 3,9 mld lat temu, które prawdopodobnie zniszczyłoby Deimosa.

- To wydarzyło się ok. 3,5 mld lat temu. To zgadza się z obliczeniami Hesselbrocka i Mintona, które zakładają, że Mars miał wewnętrzny księżyc o masie 20 razy większej od Fobosa - powiedział Matija Cuk.

Obecny Fobos powstał prawdopodobnie ok. 200 mln lat temu. Naukowcy mają zamiar to sprawdzić. W 2024 r. japońska agencja kosmiczna JAXA planuje wysłać sondę na Fobosa.