A marsi holdak pályája egy ősi gyűrű korábbi létezésére utal a vörös bolygó körül

A SETI Intézet és a Purdue Egyetem tudósai úgy találták, hogy a Deimosz szokatlanul megdöntött pályája csak akkor jöhetett létre, ha a Ma...

A SETI Intézet és a Purdue Egyetem tudósai úgy találták, hogy a Deimosz szokatlanul megdöntött pályája csak akkor jöhetett létre, ha a Mars több milliárd évvel ezelőtt egy gyűrűvel rendelkezett.

Míg a naprendszerünk legnagyobb tömegű bolygóinak óriási gyűrűik és számos nagy holdjuk van, addig a Marsnak csak két kicsi, torz alakú holdja van, a Phobosz és a Deimosz. Noha ezek a holdak kicsik, sajátos pályáik fontos titkokat árulnak el a múltjukról.

A tudósok hosszú ideig úgy gondolták, hogy a Mars két holdja, amelyeket 1877-ben fedeztek fel, befogott aszteroidák. Mivel azonban keringési pályájuk majdnem ugyanabban a síkban van, mint a Mars egyenlítője, a holdaknak a Marssal egyidőben kellett kialakulniuk. Ám a kisebb, távolabbi hold, a Deimosz pályája két fokkal meg van dőlve.

"Az a tény, hogy a Deimosz pályája nem pontosan a Mars egyenlítőjével van egy síkban, nem volt fontos, és senki sem törődött azzal, hogy megpróbálja megmagyarázni," - mondja Matija Ćuk, a SETI Intézet kutatója. "De ha egy új ötlet folytán friss szemmel nézzük meg, a Deimosz orbitális dőlése nagy titkot tár fel."

Ezt a jelentős új ötletet 2017-ben Ćuk társszerzője, David Minton, a Purdue Egyetem professzora és akkori végzős hallgatója, Andrew Hesselbrock terjesztette elő. Hesselbrock és Minton megjegyezte, hogy a Mars belső holdja, a Phobosz veszít a magasságából, mivel apró gravitációja kölcsönhatásba lép a Marséval. (1)

Csillagászati léptékben a Phobosz pályája nemsokára túlságosan alacsonyra kerül, és a Mars gravitációja széttépi azt, hogy egy gyűrűt hozzon létre a bolygó körül. Hesselbrock és Minton szerint több milliárd év alatt a marsi holdak generációi pusztultak el és váltak gyűrűkké. A gyűrű minden alkalommal új, kisebb hold kialakulásához vezet, amely megismétli a ciklust.

Ennek a ciklikus marsi hold elméletnek egy alapvető eleme van, amely lehetővé teszi a Deimosz pályájának dőlését: egy újszülött hold elmozdul a gyűrűtől és a Marstól. Amit a Phobosz befelé mutató spirállal ellentétes irányban tapasztal a Marssal való gravitációs kölcsönhatások miatt. A közvetlenül a gyűrűkön kívülre vándorló hold úgynevezett orbitális rezonanciát tapasztalhat, amelyben a Deimosz keringési periódusa háromszorosa a másik holdénak.

Ezek az orbitális rezonanciák válogatósak, de kiszámíthatók az átlépési iránytól függően. Megmondhatjuk, hogy csak egy kifelé mozgó hold hathatott erősen a Deimoszra, ami azt jelenti, hogy a Mars egy gyűrűvel rendelkezett, amelynek kifelé kellett tolnia a belső holdat.
Ćuk és munkatársai arra a következtetésre jutottak, hogy ez a hold 20-szor nagyobb lehetett, mint a Phobosz, és valószínűleg létezett egy nagyszülője alig több mint 3 milliárd évvel ezelőtt, amelyet további két gyűrű-hold ciklus követett, a legújabb hold pedig a Phobosz lett.

Ez a betekintés egy szerény hold pályájának csekély dőlésébe jelentős következményekkel jár a Mars és holdjainak megértését illetően. A múltbéli orbitális rezonancia felfedezése egybecseng a Mars ciklikus gyűrű-hold elméletével. Arra utal, hogy története nagy részében a Mars egy prominens gyűrűvel rendelkezett. Míg a Deimosz több milliárd éves, Ćuk és munkatársai szerint a Phobosz fiatal, talán mindössze 200 millió évvel ezelőtt jött létre, éppen a dinoszauruszokkal egyidőben.

Ezeket az elméleteket a következő néhány évben komoly tesztnek vetik alá, mivel a JAXA japán űrügynökség 2024-ben azt tervezi, hogy egy űrhajót küldenek a Phoboszra, amely mintákat gyűjt a hold felszínéről és visszahozza a Földre. Ćuk azt reméli, hogy ez határozott válaszokat ad nekünk a marsi holdak homályos múltjáról: "Elméleti számításokat végeztem, és bár ezek jók, még jobb, ha ezeket a valós világban vizsgáljuk meg." (2)

(1) - https://arxiv.org/abs/2006.00645
(2) - https://www.seti.org/press-release/martian-moons