Czy Mars ma pierścienie? Teraz nie, ale kiedyś…

  Jako dzieci poznajemy planety Układu Słonecznego ucząc się o ich cechach wyróżniających – Jowisz jest największy, Saturn ma pierścienie, Merkury jest najbliżej Słońca. Mars jest czerwony… możliwe jednak, że jeden z naszych najbliższych sąsiadów kosmicznych miał kiedyś pierścienie i może je znowu mieć za jakiś czas.

To teoria przedstawiona przez naukowców z Purdue University w artykule opublikowanym w periodyku Nature Geoscience. David Minton, profesor nauk planetarnych i atmosferycznych oraz Andrew Hesselbrock, doktorant fizyki i astronomii, opracowali model, który wskazuje, że odłamki wyniesione w przestrzeń kosmiczną wskutek uderzenia w Marsa planetoidy jakieś 4,3 miliardy lat temu na zmianę formują pierścień wokół planety, po czym zbijają się w jeden z księżyców.

Istnieje teoria mówiąca o tym, że północny basen polarny (Basen Borealis) obejmujący 40 procent powierzchni półkuli północnej powstał wskutek potężnego zderzenia.

„To zderzenie byłoby na tyle duże, że wyniosłoby w przestrzeń kosmiczną wystarczającą ilość materii do stworzenia pierścienia wokół Marsa”, mówi Hesselbrock.

Opracowany przez Hesselbrocka i Mintona model wskazuje, że w toku formowania się pierścienia i stopniowego oddalania się pierścienia od Marsa, zaczął się on stopniowo grupować tworząc księżyc. Z czasem, przyciąganie grawitacyjne Marsa sprawia, że księżyc zbliża się do Marsa aż osiągnie granicę Roche’a – odległość w której oddziaływania pływowe planety są w stanie rozerwać ciało niebieskie utrzymywane tylko przez grawitację.

Fobos, jeden z księżyców Marsa, może w czasem ulec dezintegracji i utworzyć pierścienie wokół Czerwonej Planety. Źródło: Purdue University Envision Center

Fobos stopniowo zbliża się do planety. Zgodnie z modelem, Fobos ulegnie dezintegracji po osiągnięciu granicy Roche’a i za jakieś 70 milionów lat stworzy zestaw pierścieni wokół Czerwonej Planety. Minton i Hesselbrock uważają, że taki cykl mógł już zajść 3 do 7 razy na przestrzeni miliardów lat. Za każdym razem księżyc ulegał rozerwaniu tworząc pierścień, a z czasem pierścień skupiał się w księżyc. Każdorazowo księżyc był pięciokrotnie mniejszy od poprzedniego, bowiem część materii mogła po prostu opadać na powierzchnię planety – co, swoją drogą, mogłoby tłumaczyć enigmatyczne osady w pobliżu równika Marsa.

Inne teorie wskazują, że zderzenie z Marsem, które doprowadziło do powstania północnego basenu polarnego mogło odpowiadać za powstanie Fobosa 4,3 miliarda lat temu. Jednak według Mintona istnieje małe prawdopodobieństwo, że księżyc mógł przetrwać do dnia dzisiejszego. W takim przypadku Fobos musiałby powstać daleko od Marsa i z czasem musiałby wejść w rezonans z Deimosem, zewnętrznym z dwóch księżyców Marsa.  W okresie występowania rezonansu Fobos wpłynąłby na orbitę Deimosa, która w dniu dzisiejszym odchylona jest o zaledwie niecały 1 stopień od płaszczyzny równika Marsa co wskazuje, że żadne większe ciało raczej nie miało na nią wpływu.

„Orbita Deimosa niemal w ogóle się nie zmieniła od czasu uformowania się tego księżyca”,  mówi Minton. „A przechodzący przez rezonans Fobos, z pewnością by ją zmienił.”

Fobos na zdjęciu wykonanym przez sondę Mars Reconnaissance Orbiter. Źródło: NASA

Minton i Hesselbrock mają zamiar zabrać się teraz za badanie dynamiki pierwszego zestawu pierścieni lub za materię, która opadła na powierzchnię Marsa wskutek poprzednich dezintegracji księżyca.

Źródło: Purdue University

Artykuł naukowy: http://nature.com/articles/doi:10.1038/ngeo2916

Komentarze

comments