Фобос обикаля около Марс от милиарди години, но учените все още не знаят точно как е възникнала тази малка вътрешна луна. Една от възможностите е, че Марс я е уловил като астероид. Друга е, че Фобос се е образувал от отломки, изхвърлени в космоса след сблъсък на огромен обект с повърхността на Марс. Отговорът може да зависи от нещо, което изследователите все още не могат да видят ясно: какво се крие вътре във Фобос.

Това скрито вътрешно пространство остава „известно неизвестно“ за планетарните учени. Неотдавнашна презентация на общото събрание на Европейския съюз по геонауки във Виена разгледа проблема чрез моделиране на миниатюрни промени в геофизичните наблюдаваеми величини на Фобос, като акцентът беше поставен върху района около кратера „Стикни“.

Кратерът „Стикни“, който е с диаметър около 9 километра, може да съдържа улики за историята на луната. Ако Фобос се е образувал след гигантско сблъскване на Марс, сблъсъкът, създал „Стикни“, може да е станал преди около 4,2 милиарда години. Ако пък Фобос е уловен астероид, сблъсъкът, довел до образуването на „Стикни“, може да е много по-млад – на възраст около 2,6 милиарда години.

В статия от 2026 г., публикувана в сп. The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, двойката учени Бенджамин Хазер и Томас Андерт отбелязват, че настоящите оценки сочат към порест вътрешен състав, който може да съдържа воден лед. Те твърдят, че подробното картографиране на гравитационното поле на Фобос би могло да бъде от решаващо значение за проверката на тези хипотези, особено ако сблъсъкът със Стикни е създал локализирана област от уплътнен, по-плътен материал във вътрешността на луната.

Събитието „Стикни“ е едно от най-важните събития в историята на Фобос и по-доброто му разбиране може да помогне за разкриване на неговия произход. Фобос е малък и с неправилна форма, но не е просто „камък в орбита“, казва Хазер. Въпреки това, със среден диаметър от едва 22,2 км и период на обиколка около Марс от само 7 часа и 39 минути, Фобос е миниатюрен.

Изникват две теории за произхода на Фобос.

Първата теория предполага гигантско сблъскване с Марс, в резултат на което фрагментите са отскочили обратно в орбита, създавайки диск от отломки, който в крайна сметка е довел до образуването на двете луни – Деймос и Фобос, пишат Хазер и Андерт в статията си в MNRAS. От друга страна, спектроскопичните свойства и моделите за улавяне на астероиди сочат, че и двете луни произхождат от астероиди и са били уловени от гравитационното поле на Марс.

Определянето и разбирането на гравитационното поле на Фобос е фундаментална стъпка към изясняване на неговата вътрешна структура и, съответно, на неговия произход. Настоящите оценки сочат, че вътрешността му е пореста, с възможно наличие на воден лед, както и по-голяма концентрация на маса в екваториалната му област.

Човек би предположил, че такъв удар би раздробил Фобос, освен ако той не притежава много ниска хомогенна плътност – като гъба, която може да погълне такъв удар, казва Хазер. И в зоната на удара трябва да е имало много висока температура, която е стопила и сгъстила скалата под нея.

Фобос се вписва добре в сценария за уловен астероид. Неправилната му форма много прилича на астероид от типа „купчина от отломки“. Същевременно е трудно да се свържат днешното гравитационно поле, формата, плътността, спектралните характеристики и орбиталната еволюция на Фобос в една последователна геофизична картина. В същото време формата му и близостта до Марс правят интерпретацията на гравитационното му поле и вътрешната му структура доста предизвикателна.

Статията на Хазер и Андерт изследва как една сгъстена маса под кратера „Стикни“ влияе върху гравитационния сигнал, моментите на инерция и амплитудата на либрацията (по същество как Фобос се люлее и осцилира) на малката луна. Орбитата на Фобос е динамично много специфична; той се намира много близо до Марс, бавно се движи по спирала навътре и в крайна сметка ще бъде разрушен или ще се сблъска с Марс. Това означава, че Фобос не е само свидетелство за миналото, но и активно развиваща се геофизична система.

Предстоящата японска мисия за изследване на марсианските луни (MMX) за връщане на проби от Фобос, чийто старт е планиран за края на 2026 г., ще се опита да достигне квазистабилна орбита около малката луна. Това е трудна задача, защото всъщност няма стабилна орбита около Фобос, понеже гравитационното поле на Фобос е силно засенчено от гравитационното поле на Марс.

Въпреки това основният космически апарат на MMX ще използва два механизма за вземане на проби, за да събере материал от повърхността на Фобос. Един пробовземач за ядро ще събира материал до дълбочина от 2 см, докато пневматичен пробовземач (предоставен от НАСА) ще използва газ под налягане, за да „изстреля материала в контейнер за проби“, казва Японската космическа агенция (JAXA). Всички проби впоследствие ще бъдат изпратени обратно на Земята до средата на 2031 г. чрез капсула за връщане на проби, конструирана да издържи навлизането в нашата атмосфера.

Според Хазер основната загадка не е само от какво е съставен Фобос, а какъв вид вътрешна структура може да обясни едновременно всичките му характеристики. Разбирането на това е от съществено значение, за да се направи разграничение между различни сценарии за образуването му, като например улавяне, образуване от отломки, възникнали в резултат на сблъсък, или по-сложен смесен произход.

Снимка: Unsplash/JAXA/NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Виж още: Надеждност на уредите, на която можете да разчитате