У Марса есть два крошечных спутника, происхождение которых до сих пор не установлено. Однако новое исследование может пролить свет на некоторые загадки, связанные с внешним спутником Красной планеты — Деймосом. 

изображение сгенерировано нейросетью Qwen, Михаил Смальцев

Деймос, названный в честь сына греческого бога Ареса, что в переводе с древнегреческого означает «ужас», представляет собой небольшой бугристый камень, по форме напоминающий картофелину. В римской мифологии Арес также известен как Марс, напоминает CNN. 

Деймос находится на расстоянии около 24 тысяч километров от поверхности Марса. Орбитальные аппараты наблюдают за ним с 1970-х годов, в том числе во время недавнего пролёта миссии «Гера» Европейского космического агентства в марте 2025 года.  «Гера» направляется к астероиду, чтобы изучить последствия миссии НАСА DART, в рамках которой космический аппарат был намеренно направлен на столкновение с небольшим спутником, вращающимся вокруг более крупного астероида. 

Орбитальные снимки показали, что в отличие от своего спутника Фобоса, на котором много кратеров и который в переводе с древнегреческого означает «страх», Деймос гораздо более гладкий и покрыт загадочным слоем пыли и обломков, называемым реголитом. 

Деймос, диаметр которого составляет около 12 километров, также имеет отличительную особенность — ударный кратер шириной 10 километров на южном полюсе, напоминающий глубокие впадины, похожие на те, что встречаются в горных хребтах. Ученые давно пытаются выяснить, что стало причиной образования кратера и слоя пыли. 

 Сопоставив снимки, сделанные аппаратом «Гера» во время пролета мимо Деймоса, с результатами моделирования ударного воздействия, авторы нового исследования, опубликованного во вторник в журнале Nature Astronomy, предположили, что Деймос был преобразован в результате падения одного крупного астероида, что привело к образованию впечатляющего полярного кратера и глобального слоя пыли. 

Это предположение может быть проверено в ходе миссии Японского агентства аэрокосмических исследований по исследованию спутников Марса, известной как MMX, запуск которой ожидается до конца этого года. Цель миссии — провести беспрецедентно детальные наблюдения за обоими спутниками, чтобы определить, как и когда они образовались, и даже доставить на Землю образцы, собранные на Фобосе. 

«Наше исследование дает важные и конкретные прогнозы для японской миссии MMX, — комментирует ведущий автор исследования доктор Сабина Радукан, руководитель научной программы Международного института космических наук и старший научный сотрудник Брюссельского свободного университета.  — Это дает миссии MMX более четкое представление о том, чего можно ожидать от ее инструментов и, в конечном счете, от сбора образцов». 

Исследователи начали с создания сценариев столкновения Деймоса с астероидом с помощью компьютерного кода под названием «гидродинамика сглаженных частиц Бернштейна» (SPH). Этот код, разработанный в Швейцарском университете Берна более 20 лет назад, предназначен для моделирования столкновений астероидов, комет и планет, а также анализа последствий столкновения с учётом миллионов отдельных частиц, участвующих в каждом сценарии, объясняет CNN. Такой подход позволяет исследователям понять, какие факторы влияют на столкновение, в том числе плотность, гравитация и прочность каменистых тел.

«Мы провели около сотни симуляций — каждая из них занимала около недели», — рассказывает Сабина Радукан, которая также является одним из руководителей рабочей группы по физике столкновений в научной команде проекта Hera.

В каждой симуляции варьировались размер, скорость и угол падения астероида, который мог столкнуться с Деймосом, а также внутренняя структура спутника. Затем команда сравнила данные, полученные в ходе симуляций, с результатами наблюдений Деймоса с близкого расстояния, проведённых в рамках проекта Hera.

Исследователи сосредоточились на наиболее вероятном сценарии, при котором астероид диаметром около 320 метров столкнулся с Деймосом под углом 45 градусов, образовав кратер на южном полюсе и слой пыли.

В результате удара по неровной поверхности Деймоса разлетелось большое количество обломков, которые покрыли многие участки поверхности на глубину до 200 метров, из-за чего поверхность стала казаться более гладкой, чем на Фобосе. 

«Таким образом, наше моделирование показывает, что одного удара было достаточно, чтобы кардинально изменить нынешний ландшафт Деймоса, — говорит соавтор исследования доктор Мартин Ютци, старший научный сотрудник отдела космических исследований и планетологии Бернского университета. — Удар был достаточно мощным, чтобы перераспределить материал по всей поверхности, но не настолько сильным, чтобы расколоть спутник». 

Под слоем пыли на Деймосе на снимках «Геры» всё ещё видны очертания древних кратеров. Если бы Деймос был более твёрдым, ударные волны от столкновения распространились бы по всему спутнику и разрушили бы или даже стёрли его рельеф. Однако, по мнению авторов исследования, раздробленная внутренняя структура Деймоса смягчила силу удара. 

Авторы не стали выдвигать предположений о том, когда именно на Деймосе произошёл этот древний удар, отметив лишь, что это должно было случиться спустя много времени после образования спутника. 

Ученые давно спорят о том, являются ли Фобос и Деймос осколками, отколовшимися от Марса в результате удара, или же это космические тела, притянутые гравитацией Красной планеты. 

Наблюдения и компьютерные модели показывают, что внутренняя структура Деймоса очень пористая, что делает его похожим скорее на астероиды типа «груда обломков» — группы космических камней, слабо связанных между собой гравитацией, — чем на спутник Земли. 

«Но это не обязательно означает, что Деймос на самом деле является астероидом.  Он мог образоваться из материала, выброшенного при столкновениях с Марсом», — отмечает Сабин Радукан. 

Ожидается, что в ходе миссии MMX будут собраны данные, которые помогут окончательно раскрыть тайну происхождения Фобоса и Деймоса, а также пролить свет на раннюю историю нашей Солнечной системы, когда под действием гравитации крупнейших планет космические тела сталкивались не только друг с другом, но и с планетами. 

Миссия прибудет к спутникам Марса в 2027 году, в течение двух лет будет картографировать Фобос и выбирать место для посадки для забора образцов, после чего отправится к Деймосу.  Ожидается, что образцы с Фобоса будут доставлены на Землю в 2031 году. 

По словам доктора Терика Дейли, планетолога из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса, интерес к Деймосу и Фобосу растёт по мере того, как всё больше орбитальных аппаратов делают снимки этих загадочных спутников.