Người ta nghĩ Mars Mars 2 mặt trăng nhỏ - Phobos và Deimos - có thể bị bắt bởi các tiểu hành tinh. Nhưng công việc mới cho thấy sự ra đời dữ dội của các mặt trăng trong một tác động khổng lồ.
Hình ảnh mô phỏng của một cơ thể nhỏ đâm vào sao Hỏa, đá lên các mảnh vỡ cuối cùng tạo thành 2 mặt trăng nhỏ của nó. Hình ảnh thông qua Robin Canup / SwRI.
Từ lâu, người ta đã gợi ý rằng Mars Mars hai mặt trăng - được gọi là Phobos và Deimos (Panic và Terror) cho hai con ngựa của thần chiến tranh thần thoại Mars - bị bắt bởi các tiểu hành tinh. Rốt cuộc, sao Hỏa quay quanh chỉ một bước vào trong vành đai tiểu hành tinh. Và hai mặt trăng giống như các tiểu hành tinh loại C đá, loại tiểu hành tinh phổ biến nhất, về mật độ ước tính và ánh sáng phản xạ của chúng. Các câu hỏi vẫn còn, tuy nhiên, đặc biệt liên quan đến quỹ đạo gần tròn của các mặt trăng. Vào ngày 18 tháng 4 năm 2018, các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Tây Nam (SwRI) ở Boulder, Colorado, đã công bố công trình mới dựa trên mô hình máy tính tiên tiến, cho thấy nguồn gốc thay thế cho các mặt trăng Mars Mars. Công trình cho thấy sự ra đời dữ dội của các mặt trăng - giống như tác động mạnh mẽ có thể đã hình thành mặt trăng của Trái đất - nhưng ở quy mô nhỏ hơn nhiều.
Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí đánh giá ngang hàng Tiến bộ khoa học. Tác giả chính của nó, Robin Canup, là một chuyên gia trong việc sử dụng mô phỏng thủy động lực quy mô lớn để mô hình hóa các vụ va chạm quy mô hành tinh. Cô ấy nói:
Chúng ta là mô hình tự phù hợp đầu tiên để xác định loại tác động cần thiết để dẫn đến sự hình thành của Sao Hỏa hai mặt trăng nhỏ.
Một kết quả chính của công việc mới là kích thước của tác nhân; chúng tôi thấy rằng một vật va chạm lớn - có kích thước tương tự các tiểu hành tinh lớn nhất Vesta và Ceres - là cần thiết, chứ không phải là một vật va chạm khổng lồ.
Mô hình cũng dự đoán rằng hai mặt trăng có nguồn gốc chủ yếu từ vật chất có nguồn gốc từ Sao Hỏa, do đó, thành phần khối của chúng phải giống với sao Hỏa đối với hầu hết các nguyên tố. Tuy nhiên, việc đốt nóng ejecta và tốc độ thoát thấp từ Sao Hỏa cho thấy hơi nước sẽ bị mất, ngụ ý rằng các mặt trăng sẽ bị khô nếu chúng hình thành do tác động.
Hình ảnh tổng hợp này so sánh các mặt trăng của Sao Hỏa xuất hiện lớn như thế nào, nhìn từ bề mặt hành tinh đỏ, liên quan đến kích thước mà mặt trăng của chúng ta xuất hiện từ bề mặt Trái đất. Trong khi mặt trăng Trái đất lớn hơn 100 lần so với mặt trăng sao Hỏa Phobos lớn hơn, các mặt trăng sao Hỏa quay gần quỹ đạo của chúng hơn rất nhiều, khiến chúng xuất hiện tương đối lớn hơn trên bầu trời. Deimos, ở phía xa bên trái và Phobos, bên cạnh nó, được hiển thị cùng nhau như được chụp bởi NASA Cur Mars rover Curiosity vào ngày 1 tháng 8 năm 2013. Hình ảnh qua NASA / JPL-Caltech / Malin Space Science Systems / Texas A & M University / SwRI.
Một tuyên bố từ các nhà khoa học đã giải thích thêm:
Mô hình sao Hỏa mới gọi một tác động nhỏ hơn nhiều so với trước đây. Mặt trăng của chúng ta có thể đã hình thành khi một vật thể có kích thước sao Hỏa rơi xuống Trái đất non trẻ 4,5 tỷ năm trước và các mảnh vỡ kết quả đã kết lại thành hệ mặt trăng Trái đất. đường kính của Trái Đất là khoảng 8.000 dặm, trong khi đường kính của sao Hỏa là chỉ hơn 4.200 dặm. Mặt trăng là chỉ hơn 2.100 dặm đường kính, khoảng một phần tư kích thước của Trái Đất.
Trong khi họ hình thành trong khoảng thời gian tương tự, Deimos và Phobos là rất nhỏ, với đường kính chỉ 7,5 dặm và 14 dặm tương ứng, và quỹ đạo rất gần với sao Hỏa. Các đề xuất Phobos-Deimos hình thành va chạm sẽ là giữa kích thước của các tiểu hành tinh Vesta, trong đó có đường kính 326 dặm, và các hành tinh lùn Ceres, đó là 587 dặm rộng.
Các nhà khoa học này cho biết công việc của họ đặc biệt có ý nghĩa đối với nhiệm vụ của Cơ quan thám hiểm hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA) Mars Moons eXploration (MMX), dự kiến phóng vào năm 2024. Tàu vũ trụ MMX sẽ đến thăm hai mặt trăng sao Hỏa, trên mặt đất của Phobos và thu thập một mẫu bề mặt để trở về Trái đất vào năm 2029. Canup nói:
Mục tiêu chính của nhiệm vụ MMX là xác định nguồn gốc của các mặt trăng Mars, và có một mô hình dự đoán các thành phần của mặt trăng sẽ là gì nếu chúng được hình thành do tác động cung cấp một ràng buộc chính để đạt được mục tiêu đó.
Được phát hiện vào năm 1877, lớn hơn của 2 mặt trăng sao Hỏa - Phobos hình củ khoai tây - nhỏ đến mức nó trông giống như trong các bức ảnh của Kính viễn vọng Không gian Hubble. Mặt trăng khác, Deimos, thậm chí còn nhỏ hơn. Hình ảnh qua HubbleSite.
Điểm mấu chốt: Mô hình máy tính tiên tiến cho thấy các mặt trăng sao Hỏa hình thành trong một vụ va chạm giữa sao Hỏa nguyên thủy và một cơ thể có kích thước lùn, trong lịch sử hệ mặt trời.