Τα δύο φεγγάρια του Άρη ήταν ένα μονό φεγγάρι, σύμφωνα με νέα έρευνα
Σήμερα, ο κόκκινος πλανήτης μπορεί να υπερηφανεύεται για δύο φεγγάρια - τον Φόβο και τον Δείμο. Αν και τους ανακαλύψαμε σχεδόν δύο αιώνες πριν, η ιστορία τους ήταν ακόμα ένα μυστήριο. Και τα δύο φεγγάρια είναι πολύ μικρά και τραχύ σχήμα, το οποίο απλά δεν είναι πολύ σεληνιακό. Ένα νέο έγγραφο προτείνει ότι αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι δεν είναι πραγματικά φεγγάρια, αλλά τα απομεινάρια ενός.
Ο Φόβος, με διάμετρο μόλις 22 χιλιόμετρα, είναι πραγματικά μικρός — περίπου 160 φορές μικρότερος από το φεγγάρι μας. Ο Δείμος είναι ακόμη πιο μικροσκοπικός, με διάμετρο μόλις 12 χιλιομέτρων. Επιπλέον, ενώ η Σελήνη είναι λίγο πολύ σφαιρική, και οι δύο του Άρη έχουν πολύ ακανόνιστο σχήμα. Θα μπορούσατε να τα περιγράψετε ως πατάτας με μεγάλη ακρίβεια. Για να καταλάβουμε γιατί, μια ομάδα ερευνητών στο Ινστιτούτο Γεωφυσικής στο ETH Ζυρίχης χρησιμοποίησε προσομοιώσεις υπολογιστή για να παρακολουθεί τις τροχιές των φεγγαριών πίσω στο χρόνο.
Σε ένα σημείο, αυτές οι προσομοιώσεις αποκάλυψαν, ότι και οι δύο ήταν πιθανότατα ένα ενιαίο σώμα.
Ένας κοσμικός χωρισμός
Η πρώτη θεωρία με την οποία άρχισε να εργάζεται η ομάδα είναι ότι οι δύο είναι στην πραγματικότητα αστεροειδείς που καταγράφηκαν από το πεδίο βαρύτητας του Άρη κάποια στιγμή στο παρελθόν. Ωστόσο, αυτό δεν βγήκε πραγματικά. Τα συλλαμβανόμενα αντικείμενα θα πρέπει, από όσο γνωρίζουμε, να έχουν έκκεντρες τροχιές σε τυχαίες κλίσεις γύρω από τον αιχμαλωτιστή τους — αλλά ούτε ο Φόβος ούτε ο Δείμος έχουν. Στην πραγματικότητα έχουν σχεδόν κυκλικές τροχιές στο ισημερινό επίπεδο του Άρη.
Ξεκίνησαν λοιπόν να προσομοιώσουν πώς άλλαξαν οι τροχιές τους με την πάροδο του χρόνου, ελπίζοντας να φτάσουν στο βάθος των πραγμάτων. Η προσομοίωση έδειξε ότι αν πάμε αρκετά πίσω στο χρόνο, ο Φόβος και ο Δείμος έρχονται να μοιραστούν την ίδια τροχιά. Αυτό, λέει η ομάδα, πιθανότατα σημαίνει ότι είναι και τα δύο κομμάτια ενός μεγαλύτερου, πρωτότυπου σώματος. Στην ελληνική μυθολογία, ο Φόβος (φόβος) και ο Δείμος (τρόμος) είναι οι δίδυμοι γιοι του Άρη, του θεού του πολέμου. Δεδομένου ότι ο πλανήτης πήρε το όνομά του από το ρωμαϊκό ισοδύναμο του Άρη — Άρη, — αυτή η ιστορία προέλευσης φαίνεται αρκετά κατάλληλη.
Ωστόσο, έχω απλοποιήσει μαζικά την εργασία που απαιτείται για να φτάσουμε σε αυτά τα αποτελέσματα. Η ομάδα έπρεπε να βελτιώσει αυτό που γνωρίζουμε για τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του Άρη, του Φόβου και του Δείμου. Ο Khan εξηγεί ότι όλα αυτά τα σώματα ασκούν παλιρροϊκές δυνάμεις το ένα πάνω στο άλλο, οδηγώντας σε «μια μορφή μετατροπής ενέργειας γνωστή ως διασπορά, η κλίμακα της οποίας εξαρτάται από το μέγεθος των σωμάτων, την εσωτερική τους σύνθεση και κυρίως τις αποστάσεις μεταξύ τους». P>
Ευτυχώς, η αποστολή InSight της NASA εργάζεται σκληρά γύρω από τον Άρη και η ETH Ζυρίχης προμήθευσε τα ηλεκτρονικά για το σεισμόμετρο της αποστολής. Με τα δεδομένα που παρείχε, η ομάδα βελτίωσε τα εσωτερικά μας μοντέλα του Άρη, κάτι που με τη σειρά του τους επέτρεψε να βελτιώσουν τις εξισώσεις που περιγράφουν αυτή τη διαδικασία διάχυσης.
Τα δεδομένα που ελήφθησαν από άλλα όργανα σε άλλα σκάφη του Άρη υποδηλώνουν επίσης ότι και τα δύο φεγγάρια ήταν κατασκευασμένα από ένα πολύ πορώδες (και επομένως, ελαφρύ) υλικό. Η ομάδα εξηγεί ότι αυτό είναι αλήθεια — οι μέσες πυκνότητες τους, και οι δύο κάτω από 2 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, είναι περίπου το ήμισυ αυτής της Γης (5,5 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, κατά μέσο όρο).
Οπλισμένοι με αυτά τα δεδομένα και τα ευρήματά τους σχετικά με τις παλιρροϊκές αλληλεπιδράσεις, βελτίωσαν τα μοντέλα που στηρίζουν τις προσομοιώσεις - στη συνέχεια τα έτρεξαν μερικές εκατοντάδες φορές για καλό μέτρο. Ανάλογα με τις ακριβείς παραμέτρους που τροφοδοτήθηκαν στην προσομοίωση, δείχνει ότι ο Φόβος και ο Δείμος «γεννήθηκαν» μεταξύ 1 και 2,7 δισεκατομμυρίων ετών πριν. Μέχρι να μάθουμε ακριβώς ποιες είναι οι φυσικές ιδιότητες των φεγγαριών - ιδιαίτερα το πορώδες και η περιεκτικότητα σε νερό - αυτό το χρονικό πλαίσιο θα πρέπει να είναι η καλύτερη εκτίμησή μας. Μια ιαπωνική αποστολή με στόχο την εκτόξευση το 2025 θα εξερευνήσει τον Φόβο και θα επιστρέψει δείγματα στη Γη, οπότε ενδέχεται να έχουμε πολύ καλύτερη εκτίμηση σε λίγα χρόνια.
Όσον αφορά το αρχικό φεγγάρι, η ομάδα λέει ότι περιφέρθηκε γύρω από τον Άρη σε μεγαλύτερη απόσταση από τον Φόβο σήμερα. Ο Δείμος, λόγω της μικρότερης μάζας του, έχει παραμείνει περίπου στην απόσταση στην οποία περιφερόταν αυτό το αρχικό φεγγάρι. Ο πιο ογκώδης Φόβος, ωστόσο, έχει πλησιάσει πιο κοντά από τις παλιρροϊκές δυνάμεις και αυτή η διαδικασία είναι ακόμη σε εξέλιξη. Οι προσομοιώσεις της ομάδας δείχνουν ότι ο Deimos θα συνεχίσει να απομακρύνεται από τον Άρη (όπως ακριβώς κάνει η Σελήνη της Γης), ενώ ο Φόβος θα συνεχίσει να πλησιάζει προς την επιφάνεια. Εκτιμούν είτε μια πρόσκρουση που θα λάβει χώρα τα επόμενα 40 εκατομμύρια χρόνια περίπου, είτε ότι ο Φόβος θα καταρρεύσει υπό την πίεση της βαρύτητας του Άρη καθώς πλησιάζει.
Η εργασία «Δυναμικά στοιχεία για τον Φόβο και τον Δείμο ως υπολείμματα ενός διαταραγμένου κοινού προγονέα» δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature .
