Mars otoczy się pierścieniem i będzie wyglądać jak Saturn

Choć jest to nieuniknione, koniec Fobosa nie jest jeszcze przesądzony. Jak twierdzą dwaj młodzi naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, do rozpadu księżyca prawdopodobnie dojdzie w ciągu 20-40 mln lat, a powstały pierścień będzie istniał od 1 mln do 100 mln lat.

Będący na stażu po studiach doktoranckich Benjamin Black i absolwent uczelni, Tushar Mittal, oszacowali spoistość Fobosa i stwierdzili, że jest ona niewystarczająca, by księżyc mógł oprzeć się siłom pływowym Marsa, w związku z czym rozpadnie się, gdy zbliży się do Marsa. Spostrzeżenia naukowców zostały przedstawione w artykule na stronie portalu Nature Geoscience.

Tak jak księżyc Ziemi ciągnie naszą planetę w różnych kierunkach, powodując między innymi pływy na oceanie, tak Fobos, w poszczególnych miejscach, nie działa na Marsa z taką samą siłą. Naukowcy twierdzą, że gdy marsjański księżyc zbliży się do planety, przyciąganie będzie na tyle silne, że Fobos rozerwie się na kawałki. Jest to spowodowane tym, że ma on silnie popękaną powierzchnię, z licznymi porami i rumowiskami. Jak twierdzi Black, rozczłonkowanie księżyca byłoby analogiczne do rozrywania batonika zbożowego, fragmenty i okruchy byłyby wszędzie.

Gruz powstały z rozpadu Fobosa, składający się z kamieni różnych rozmiarów i pyłu, nadal krążyłby wkoło Marsa i szybko utworzyłby pierścień.

Choć największe kawałki mogłyby ewentualnie uderzyć w planetę pod dużym kątem, powodując owalne kratery, pozostałe odłamki okrążałyby Marsa przez miliony lat, aż w końcu same spadłyby na niego jak deszcz meteorów. Wtedy pozostałby tylko drugi księżyc Marsa - Deimos.

Black i Mittal zaczęli się zastanawiać, co może stać się z Fobosem, bo jego przyszłość wydaje się tak odmienna, od pozostałych księżyców w Układzie Słonecznym.

- Podczas gdy nasz księżyc oddala się od Ziemi o kilka centymetrów na rok, Fobos przybliża się do Marsa z taką samą szybkością, więc jest niemal nieuniknione, że albo w niego uderzy, albo rozpadnie się na kawałki - twierdzi Black i dodaje - Rozpoczęliśmy badania Fobosa między innymi dlatego, żeby sprawdzić co może się stać z księżycem, gdy porusza się w kierunku planety.

Tylko jeden inny księżyc w naszym Układzie Słonecznym, największy satelita Neptuna - Tryton, zbliża się do okrążanej planety.

Jak twierdzi Mittal, badanie takich przypadków jest istotne dla poznania warunków panujących w naszym wczesnym Układzie Słonecznym. Możliwe, że wiele księżyców, orbitujących wokół planet, przekształciło się w pierścienie. Według niektórych badań, podczas formowania się planet 20-30 proc. z nich posiada zbliżające się do nich księżyce. Choć prowadzi to do nieuniknionej destrukcji, one już dawno zdążą zniknąć. Niektóre z kilku tysięcy eliptycznych kraterów na Marsie mogły powstać właśnie przez odłamki księżyca.

Aby oszacować siłę Fobosa, Black i Mittal przestudiowali dane, dotyczące podobnie spękanych skał na Ziemi oraz meteorytów, które spadły na naszą planetę, mając gęstość i skład podobne do księżyca Marsa. Naukowcy wykorzystali także wyniki symulacji 10 kilometrowego krateru Stickney, który powstał na księżycu, gdy w przeszłości uderzył w niego głaz i nie spowodował jego rozpadu. Krater stanowi około jedną szóstą obwodu Fobosa i wygląda jakby ktoś wziął miarkę z księżyca.

Gdy badacze ustalili, kiedy i jak siła pływowa rozerwie Fobosa na części, Mittal stworzył model powstawania pierścienia, wykorzystując metody, które pomogły w zrozumieniu tworzenia się pierścieni Saturna.

- Jeśli księżyc rozpadnie się na wysokości 1,2 promienia Marsa, około 680 km nad jego powierzchnią, może stworzyć naprawdę wąski pierścień, porównywalny gęstością do jednego z największych pierścieni Saturna - twierdzi Mittal i dodaje - Wraz z upływem czasu, może stać się szerszy, a w ciągu kilku milionów lat, możliwe, że dosięgnie górnej warstwy marsjańskiej atmosfery. Wtedy zacznie tracić materiał, bo odłamki będą spadać na Marsa.

Naukowcy odkryli, że jeśli Fobos rozpadnie się w większej odległości od Marsa, pierścień będzie istniał 100 mln lat, a następnie i tak odłamki uderzą w powierzchnię planety.

Mittal twierdzi, że nie wiadomo, czy pierścień Marsa, składający się z pyłu i fragmentów skalnych, będzie widoczny z Ziemi. Pył, z którego w części się składa, nie odbija zbyt dobrze światła, w przeciwieństwie do lodu, który buduje większość pierścieni innych planet, stąd są one dobre widoczne. Jednak pierścień Marsa może odbijać wystarczającą ilość światła, żeby, widziany z Ziemi, był jaśniejszy. Przez teleskop zauważalny może być także cień, rzucany przez pierścień na powierzchnię planety.

- Jak za kilkadziesiąt milionów lat będziemy stać na powierzchni Marsa, to będzie spektakularny widok - mówi Black.

Autor: zupi/jap / Źródło: science daily