Книга: 100 великих загадок астрономии

Фобос – таинственный спутник Марса

Фобос – таинственный спутник Марса

Вот уже полтора десятилетия спутник Марса Фобос остается в фокусе внимания астрономов – под прицелом автоматических зондов, кружащих близ Красной планеты. Чем дольше за ним наблюдают, тем больший интерес он вызывает у исследователей. Фобос призван стать форпостом человечества на Марсе, плацдармом, откуда начнется освоение соседней планеты. Он сыграет ключевую роль в колонизации этого уголка космоса. Его покорение должно стать ближайшей целью НАСА, считает, например, американский астронавт Эдвин Олдрин.

Но он интересен не только как орудие достижения цели, но и как объект наблюдений. Сам по себе! Фобос, как и его собрат Деймос, другой спутник Марса, «ведет себя против всех правил», не вписывается в традиционную систематику спутников Солнечной системы. Редкой птицей, «черным лебедем», он обращается вокруг Марса, неизменно повернувшись к нему одной и той же стороной. (Фобос и впрямь черен, этакая кошка, перебежавшая дорогу племени астрономов; он отражает всего 7 % света, падающего на его поверхность.)

Итак, есть спутники настоящие, правильные. Их в Солнечной системе более десятка. Это и Луна, и Титан, и спутник Юпитера, Ио. Все это – громадные каменные шары, которые движутся по круговым орбитам, пролегающим вдоль экваториальной плоскости планеты. Все они предположительно возникли почти в одно время со своими планетами.

Загадочный спутник Марса?– Фобос

Но большинство из примерно 170 лун Солнечной системы составляют неправильные спутники. Это – небольшие глыбы, зачастую причудливой формы. Обычно они движутся по эллиптическим орбитам, наклоненным к экваториальной плоскости планеты. В большинстве случаев речь идет об астероидах, которые приблизились к планете и были захвачены ею.

Однако Фобос и Деймос не укладываются ни в одну из этих категорий. Они движутся по орбитам, близким к круговым. Их орбиты лежат почти в плоскости экватора Марса. Неужели они образовались вместе с Красной планетой? И как это произошло? Внешне они ведь – типичные астероиды.

Наблюдения за Фобосом и Деймосом ведутся почти полтора столетия – с 1877 года, когда их открыл американский астроном Асаф Холл. Но к разгадке их происхождения ученые приблизились лишь в 2010 году.

В облике Фобоса и Деймоса есть много странного. Не случайно астрономы решили отнести их к особой категории небесных тел, обращающихся близ крупных планет. За такими телами закрепилось название «Rubble piles», «рыхлые груды камней». История этих планеток неизменно начинается с катастрофы. Они пережили столкновение с каким-либо небесным телом, разбились в лепешку, но их обломки, стянутые вместе силой гравитации, образовали некую бесформенную махину.

Косвенным подтверждением этой гипотезы может служить и кратер Стикни диаметром 9 километров, самый большой на Фобосе (длина спутника – всего 21 километр). Поистине этот кратер, названный в честь Анджелины Стикни, жены Асафа Холла, мог бы внушить страх и ужас любому небесному телу. Эта громадная рытвина напоминает об ударе, который когда-то довелось пережить Фобосу. Выдержать такую коллизию могут только Rubble piles. Если бы Фобос был обычным планетоидом, сложенным из твердых пород, он раскололся бы вдребезги. Да, впрочем, если бы удар выдался чуть сильнее, то наверняка спутник тоже бы распался на части.

Раскрыть загадку происхождения Фобоса было бы легче, если бы мы знали его химический состав. Пока же можно сказать определенно лишь, что пыль, покрывающая его, мало чем отличается от лунной пыли; она содержит кремний, кислород и железо. Что же касается внутреннего строения Фобоса, то ранее, опираясь на данные наблюдений в оптическом и инфракрасном диапазонах, астрономы предположили, что этот спутник состоит из углистых хондритов – рыхлого, хрупкого материала с большим содержанием углерода. Подобный состав характерен для многих малых планет, принадлежащих поясу астероидов. Советская станция «Фобос-2» зафиксировала здесь также выделение какого-то газа, вероятно, водяных паров.

Вот почему ученые с таким нетерпением ждали, когда американский зонд «Марс-Экспресс» сблизится с Фобосом. В марте 2010 года этот зонд прошел на расстоянии всего 77 километров от него. Анализируя полученные фотографии – на них поверхность спутника предстает каким-то конгломератом расщелин и борозд (полости занимают от 25 до 45 процентов его объема), – астрономы пришли к выводу о том, что Фобос действительно представляет собой «небесное тело второго поколения». Он возник – «слепился» – из отдельных обломков и глыб, круживших в окрестности Марса. Он напоминает губку. Его плотность значительно ниже плотности астероидов.

Более полувека назад именно на аномальную плотность Фобоса ссылался советский астрофизик И.С. Шкловский, выдвигая гипотезу искусственного происхождения марсианского спутника. Из какого же вещества он мог быть сложен, рассуждал ученый. А что если внутри него простирается огромная полость? Но откуда она взялась? Быть может, Фобос – рукотворный, искусственный спутник? Его построили разумные существа?! По оценкам Шкловского, на самом деле внутри Фобоса скрывалась металлическая сфера диаметром 16 километров и толщиной стенок 6 сантиметров. Фобос был самым настоящим НЛО! Окончательно вопрос о его искусственном происхождении был снят лишь после изучения фотографий, присланных в 1975 году межпланетным зондом «Викинг».

Так что это были за обломки, составившие Фобос? Откуда они взялись? Возможно, речь идет о некоем планетоиде, захваченном Марсом и впоследствии распавшимся на части подобно тому, как в небе над Юпитером рассыпалась комета Шумейкеров-Леви-9.

А может быть, в далеком прошлом сам Марс пережил столкновение с крупным астероидом, и обломки Красной планеты, разлетевшиеся в сторону от нее, позднее снова сошлись – образовали этот необычный спутник? Постепенно Фобос разрастался, притягивая к себе все новые глыбы, кружившие поблизости. Силы его притяжения, впрочем, не хватило, чтобы заполнить полости между отдельными глыбами. Их профили очень заметно разнились, а потому, когда они соединялись, между ними оставались зиять огромные пустоты, заполнить которые нельзя было ничем. Так возникла эта крохотная планета, несуразная даже внешне, – она напоминает картофелину.

Пока большинство ученых склоняется ко второй версии: «Фобос, из ребра Марса рожденный». Результаты спектрального анализа, проведенного зондом «Марс-Экспресс», показывают, что спутник состоит из пород, напоминающих те, из которых сложена марсианская кора. Так, в районе кратера Стикни обнаружены филлосиликаты, а также другие типы минералов, встречающиеся на поверхности Марса. Подобное открытие свидетельствует о том, что Фобос находится в близком родстве с Марсом; он похож на него больше, чем на любые другие тела Солнечной системы. Очевидно, после падения крупного астероида на Марс часть коры с поверхности Красной планеты была выброшена на орбиту, где из обломков и составился этот рыхлый спутник.

Кстати, через несколько десятков миллионов лет и сам Фобос повторит судьбу неизвестного астероида – врежется в Марс. Известно, что он неуклонно сближается с Красной планетой. Каждый год он подбирается к ней еще на 4 сантиметра. Впрочем, многие астрономы считают, что он просто не доживет до этой коллизии и задолго до нее будет разорван приливными силами Марса, а из его обломков образуется кольцо – такое же, как вокруг Сатурна.