Cercetătorii care studiază orbitele sateliților lui Marte au descoperit dovezi că Planeta Roșie ar fi putut avea odată inele – și ar putea într-o zi să le aibă din nou.
În prezent, Marte nu are inele și are doi sateliți mici: Deimos (12 kilometri în diametru și Phobos (22 kilometri).
Deimos se află mai departe și are nevoie de puțin mai mult de o zi marțiană pentru a orbita în jurul planetei. Phobos se află mai aproape și se învârte o dată la fiecare 7,5 ore.
Dar nu a fost întotdeauna așa, spune Matija Ćuk de la Institutul SETI din California. În cea mai mare parte a istoriei sale, Marte ar fi avut, de asemenea, inele proeminente… plus o succesiune de sateliți proto-Phobos care au fost formați și distruși într-un ciclu care a produs în cele din urmă Phobos pe care îl cunoaștem.
Este o ipoteză care a fost propusă în 2017 de David Minton de la Universitatea Purdue și de studentul său absolvent, Andrew Hesselbrock.
După această teorie, spune Ćuk, proto-Phobos inițial, Deimos și primul inel s-ar fi format toate din materialul care orbita în jurul lui Marte cel mic, cu miliarde de ani în urmă.
Dar nu ar fi fost o situație stabilă, deoarece efectele gravitaționale ale materialului din inel ar fi modificat orbita proto-Phobos, făcându-l să migreze spre exterior.
În același timp, materialul din inel s-ar fi deplasat spre interior și ar fi plouat în mod constant pe Marte. (Deimos, aflat mai departe, nu ar fi fost afectat în același mod.)
După ce materialul din inel a fost epuizat, spune Ćuk, procesul s-ar fi inversat, efectele gravitaționale de pe Marte determinând proto-Phobos să înceapă să migreze înapoi spre interior.
În cele din urmă, ar fi ajuns atât de aproape încât gravitația marțiană l-ar fi sfâșiat, creând un nou inel, din care aproximativ 20% ar fi fuzionat într-un nou proto-Phobos.
Acest proto-Phobos ar fi început apoi să migreze înapoi spre exterior, în timp ce materialul din noul inel ar fi început din nou să plouă pe Marte.
În cele din urmă, cel de-al doilea inel s-ar disipa, iar noul proto-Phobos și-ar inversa din nou cursul, migrând înapoi spre interior – un ciclu care s-ar fi putut repeta de șase sau șapte ori.
„Există din ce în ce mai puțină masă”, spune Ćuk. aveți inele care durează din ce în ce mai mult.”
Până acum, aceasta este doar o teorie. Gândul lui Ćuk a fost să-și dea seama că ar putea avea legătură cu un vechi mister despre orbitele lunilor.
Cu câteva decenii în urmă, oamenii de știință au crezut că Phobos și Deimos au fost asteroizi capturați – ceva care avea sens, având în vedere dimensiunile lor mici și apropierea lui Marte de centura de asteroizi.
Apoi s-a realizat că, deoarece orbitele lor se află aproape în același plan cu ecuatorul marțian, acest lucru era foarte puțin probabil, iar ei trebuie să se fi format pe orbită în jurul lui Marte.
Exista doar o singură problemă. Orbita lui Deimos este de fapt înclinată cu aproximativ două grade față de acel plan.
Este suficient de mic pentru ca timp de mulți ani nimeni să nu se gândească prea mult la asta. Dar acest lucru nu este același lucru cu a ști de ce.
Se pare că migrarea spre exterior a unui proto-Phobos străvechi, cu aproximativ 2,5 miliarde de ani în urmă, ar putea explica acest lucru, atât timp cât acel proto-Phobos s-a deplasat suficient de departe pentru ca orbita sa să fi ajuns la o „rezonanță 3:1” cu Deimos.
„Aceasta este situația în care o lună are o treime din perioada orbitală a lui Deimos”, spune Ćuk.
O astfel de sincronizare a orbitelor, spune el, poate produce interacțiuni puternice între luni – în special atunci când luna interioară se deplasează spre exterior, împingând-o pe cea exterioară exact în modul potrivit pentru a-i înclina orbita în felul în care vedem astăzi pentru Deimos.
Dar acest lucru se poate întâmpla numai dacă luna interioară se deplasează spre exterior prin rezonanță, ” singura cauză plauzibilă a migrației spre exterior este interacțiunea cu un inel”, spune el.
Calculele luiĆuk arată, de asemenea, că luna care a migrat spre exterior ar fi trebuit să fi fost de aproximativ 20 de ori mai masivă (2.7 ori mai mare în diametru) decât actualul Phobos – ceea ce înseamnă că nu a fost precursoarea imediată a lui Phobos (care a fost, probabil, doar de aproximativ cinci ori mai masivă, ci mai degrabă „bunicul” său.
Principal, ar fi putut exista un străbunic și posibil chiar un stră-străbunic, cu un proto-Phobos inițial care ar fi putut fi de 100 de ori sau mai masiv decât cel de astăzi – fiecare fiind însoțit de inele din ce în ce mai mari.
Nu este clar ce s-ar fi întâmplat cu tot acest material al inelelor pe măsură ce a căzut pe Marte.
Ar fi fost suficient de mult, spune Minton, încât prăbușirea primului astfel de inel ar fi putut crea o creastă de până la câțiva kilometri înălțime, care ar fi înconjurat ecuatorul marțian.
Dar dacă acest lucru s-a întâmplat, spune el, nimeni nu a găsit încă urme. Poate că a fost cu suficient timp în urmă pentru ca Marte să fi fost suficient de umedă și mai activă din punct de vedere geologic pentru ca toate urmele să se fi erodat. Sau poate că particulele inelului s-au spart în atmosfera marțiană și s-au dispersat ca praful, peste tot pe planetă.
Între timp, Phobos este acum atras înapoi spre Marte suficient de repede încât NASA estimează că se va sparge probabil în următorii 50 de milioane de ani.
În acel moment, Marte va avea din nou inele, din care o rămășiță și mai mică a lui Phobos s-ar putea reforma, ca un pui de phoenix care se ridică, din nou, din ruinele predecesorului său.
Ćuk a prezentat săptămâna aceasta la cea de-a 236-a întâlnire virtuală a Societății Americane de Astronomie și este autorul principal al unui articol acceptat în The Astrophysical Journal Letters. Acesta este disponibil în prezent pe serverul de preprinturi arXiv.
.