Имал ли е древен Марс пръстени?

Червеникава планета с пръстени и слънце и звезди на заден план.

Концепцията на художника за червената планета Марс с пръстени. Изображение чрезКевин Гил във Flickr/ CC от 2.0.


Пръстеновите системи са често срещани в нашата слънчева система. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун имат пръстени. Нито една от по -малките скалисти планети ги няма, но възможно ли е някои от тяхможеше да имаимаше пръстени в миналото? На 2 юни 2020 г. учени от Института SETI и Университета Пърдюобявенодоказателства, които предполагат, че Марс е имал собствени пръстени преди няколко милиарда години. Констатациите биха помогнали да се обясни защо най -малката луна на Марс,Ние казваме, има необичайно наклонена орбита.

Изследователитепубликуваниновоторецензиранхартия вAstrophysical Journal Lettersна 1 юни 2020 г. Изследването е представено и на 236 -ата среща на Американското астрономическо общество (AAS 236), който се проведе практически тази седмица (1-3 юни 2020 г.) поради COVID-19.


Докато орбитите на двете малки луни,Фобоси Деймос, лежат почти в същата равнина като екватора на Марс - което предполага, че те са се образували едновременно с Марс - орбитата на Деймос е наклонена с около 2 градуса. Този наклон беше необичайна и необяснима находка. Смята се също, че не е толкова значимо от гледна точка на науката за Марс.

Сега изглежда, че през цялото време тази малка аномалия-наклонът от 2 градуса на орбитата на Деймос по отношение на екватора на Марс-е показал нещо много интересно за миналото на червената планета ... че Марс е имал пръстени!

Предимно гладък, сивкав, неправилен скалист обект с няколко малки кратери, на черен фон.

Най -малката луна на Марс, Деймос, видяна от космическия кораб Mars Reconnaissance Orbiter на 21 февруари 2009 г. Наклонената орбита на Луната намеква за древна пръстенна система около Марс. Изображение чрез НАСА/ JPL-Caltech/ Университет на Аризона/Институт SETI.

Водещ авторМатия Чукв Института SETI, обяснено в aизявление:




Фактът, че орбитата на Деймос не е точно в равнина с екватора на Марс, се смяташе за маловажен и никой не се интересуваше да се опита да го обясни. Но след като имахме голяма нова идея и я погледнахме с нови очи, орбиталният наклон на Деймос разкри голямата й тайна.

Преди три години учените предположиха, че по -голямата от двете малки луни на Марс - Фобос - можепериодично създавайте пръстенна система за Марс. При този сценарий Марс е имал поредица от пръстени, появяващи се в цикли в продължение на милиарди години и в бъдеще той ще има отново пръстени. Това се случва, защото - например в момента - Фобос бавно обикаля все по -близо до Марс. В крайна сметка гравитацията на Марс ще разкъса Снимките и тъканта на тялото на Луната ще образува пръстен. По -късно материалът в пръстена ще се слее, за да образува отново луна. Изследователите смятат, че това се е случвало много пъти в историята на Марс. Новата книга за пръстен на Марс от другата луна, Деймос, говори за тази алтернативна теория:

Като алтернатива, Hesselbrock & Minton (2017) предлагат, че Фобос е само най-новият продукт на повтарящ се цикъл пръстен-спътник на Марс, като всеки следващ вътрешен спътник е по-малко масивен от предходния. В модела цикъл пръстен-сателит спътници се образуват от външния ръб на пръстена и след това мигрират навън чрез гравитационно взаимодействие с пръстена. Пръстенът губи маса спрямо планетата в нейния вътрешен ръб и след като пръстенът е достатъчно изчерпан, сателитът мигрира навътре порадиприливи.

Как тази по -ранна идея е свързана с новия сценарий, включващ Деймос?


Според изследователите новородената луна ще се отдалечи както от пръстена, така и от Марс, насочвайки се в обратна посока от Фобос или от всяка мигрираща навътре луна. Мигрираща навън луна, точно извън пръстените, може да дойде да преживееорбитален резонанс- ситуация, при която две орбитални тела упражняват редовно, периодично гравитационно влияние един върху друг - така че орбиталният период на Деймос става точно три пъти по -голям от този на другата Луна. Изявлението на изследователите обяснява:

Тези орбитални резонанси са придирчиви, но предсказуеми ... Можем да кажем, че само една движеща се навън луна би могла силно да засегне Деймос, което означава, че Марс трябва да е имал пръстен, изтласкващ вътрешната луна навън. Cuk и сътрудниците извеждат заключението, че тази луна може да е била 20 пъти по-масивна от Фобос и може да е била нейната „баба и дядо“, съществувала преди малко повече от 3 милиарда години ... [това] беше последвано от още два цикъла с пръстен-луна, с последната луна като Фобос.

Голяма планета с много деликатни концентрични пръстени около нея на черен фон.

Сатурн, разбира се, има най-известните пръстени в Слънчевата система, както се вижда тук от космическия кораб Касини. Изображение чрезНАСА/ JPL-Caltech.

Образуването на Фобос вероятно се е случило преди около 3 1/2 милиарда години, Cukказано ScienceAlert:


Нещо като преди 3,5 милиарда години е най -добрият ни залог. Това е в прекрасно съгласие с изчисленията на Хеселброк и Минтън за това, когато Марс е имал вътрешна луна с 20 пъти масата на Фобос. След като пръстенът си отиде, луната също започна да пада поради приливите на Марс (точно като Фобос). След като беше твърде близо до Марс,приливни силищяха да го разделят на нов пръстен и цикълът щеше да се повтори, вероятно два пъти, за да стигне до Фобос, който виждаме.

Известно е, че Фобос е много по -млад от Деймос - може би на около 200 милиона години, за разлика от няколко милиарда години за Деймос - което би отговаряло на този сценарий.

Констатациите са очарователни, тъй като предполагат, че Марс е имал поне един виден пръстен, а вероятно и повече, през живота си. Това би означавало, че по -малки скалисти планети също могат да имат пръстени, въпреки че никой от тези в сегашната ни Слънчева система няма.

От друга страна, учените знаят, че пръстенният процес трябва да е често срещан в нашата слънчева система.

Тъмен скалист обект с тесен ярък пръстен около него и звезди на заден план.

Концепцията на художника за астероид Харикло, който през 2014 г. беше първият обект в Слънчевата система, по -малък от газовите или ледените гигантски планети, за които е установено, че имат пръстени. Изображение чрезЧЕ.

Те знаят, че тъй като е известно, че всички Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун имат пръстени. А през 2014 г. астрономитеоткритастероид - на имеЧарикло- с два плътни и тесни пръстена. Това беше първият път, когато пръстени бяха открити около всеки обект на Слънчевата система, по -малък от газовите или ледените планети -гиганти. Чарикло е член на група астероиди, наречениКентавритази орбита между Юпитер и Нептун.Uffe Gråe Jørgensenв Института Niels Bohr, Университета в Копенхаген, Дания, каза за Chariklo:

За мен беше невероятно да осъзная, че успяхме не само да открием пръстенна система, но и да определим, че тя се състои от два ясно различаващи се пръстена. Опитвам се да си представя как би стояло на повърхността на този леден обект-достатъчно малък, за да може бърз спортен автомобил да достигне скорост на бягство и да потегли в космоса-и да се вторача в 20-километровия пръстен с ширина система 1000 пъти по -близо от Луната.

През 2017 г. пръстенсъщо беше откритоколо астероидната планета джуджеХаумеа, който обикаля извън Нептун вCooper Belt.

Усмихнат мъж в синя риза с дървета на заден план.

Матия Чук от Института SETI, водещ автор на новото изследване. Изображение чрезИнститут SETI.

Японската космическа агенция JAXA планира да изпрати нова мисия до Фобос през 2024 г., която ще събира проби за връщане на Земята. Надяваме се, че това ще даде повече улики за пръстените на Марс и предишната по -голяма луна, от която идва Фобос. Cuk каза:

Правя теоретични изчисления, за да си изкарвам прехраната, и те са добри, но да ги тествам от време на време в реалния свят е още по -добре.

Би било наистина страхотно, ако можехме да се върнем назад във времето и да видим пръстените на Марс такива, каквито са били някога. Но все пак можем да научим за тях, като изучим уликите, останали в двете останали малки луни на планетата, Деймос и Фобос.

В крайна сметка: Ново проучване на най -малката луна на Марс Деймос предполага, че планетата е имала пръстен или пръстени преди няколко милиарда години.

Източник: Доказателства за миналия марсиански пръстен от орбиталната склонност на Деймос

Чрез института SETI