_ Crearea lunilor lui Marte: supercalculatoarele oferă noi „disruptive” explicație

Un studiu NASA folosind o serie de simulări de supercomputer dezvăluie o nouă soluție potențială la un mister marțian de lungă durată: cum a Marte își primește lunile? Primul pas, spun descoperirile, ar fi posibil să fi implicat distrugerea unui asteroid.

Echipa de cercetare, condusă de Jacob Kegerreis, om de știință postdoctoral la Centrul de Cercetare Ames al NASA din Silicon Valley din California, a descoperit că un Asteroidul care trecea pe lângă Marte ar fi putut fi perturbat – un mod frumos de a spune „destrămat” – de puternica atracție gravitațională a planetei roșii.

Hârtia este publicat în jurnalul Icarus.

Simulările echipei arată că fragmentele stâncoase rezultate sunt împrăștiate într-o varietate de orbite în jurul lui Marte. Mai mult de jumătate dintre fragmente ar fi scăpat din sistemul Marte, dar altele ar fi rămas pe orbită. Trase de gravitația lui Marte și a soarelui, în simulări, unele dintre bucățile de asteroizi rămase sunt așezate pe căi pentru a se ciocni între ele, fiecare întâlnire le măcina și mai mult și răspândește mai multe resturi.

Multe ciocniri. mai târziu, bucăți mai mici și resturi de la fostul asteroid s-ar fi putut instala într-un disc care înconjoară planeta. De-a lungul timpului, o parte din acest material este probabil să se fi strâns împreună, formând posibil cele două luni mici ale lui Marte, Phobos și Deimos.

Pentru a evalua dacă acesta a fost un lanț realist de evenimente, echipa de cercetare a explorat sute de diferite simulări de întâlnire apropiată, variind dimensiunea, rotirea, viteza și distanța asteroidului la cea mai apropiată apropiere de planetă. Echipa a folosit codul lor de calcul open-source de înaltă performanță, numit SWIFT, și sistemele avansate de calcul de la Universitatea Durham din Regatul Unit pentru a studia în detaliu atât întreruperea inițială, cât și, folosind un alt cod, orbitele ulterioare ale resturilor.

În studiu, cercetătorii raportează că, în multe dintre scenarii, suficiente fragmente de asteroizi supraviețuiesc și se ciocnesc pe orbită pentru a servi drept materie primă pentru a forma luni.

„Este interesant să explorezi o nouă opțiune pentru realizarea lui Phobos și Deimos — singurele luni din sistemul nostru solar care orbitează o planetă stâncoasă în afară de cea a Pământului”, a spus Kegerreis. „În plus, acest nou model face predicții diferite despre proprietățile lunilor care pot fi testate în raport cu ideile standard pentru acest eveniment cheie din istoria lui Marte.”

Două ipoteze pentru formarea lunilor marțiane au condus ambalaj. Unul propune că asteroizii care treceau au fost capturați întregi de gravitația lui Marte, ceea ce ar putea explica aspectul oarecum asemănător cu un asteroizi al lunilor. Celălalt spune că un impact uriaș asupra planetei a explodat suficient material - un amestec de Marte și resturi de impact - pentru a forma un disc și, în cele din urmă, lunile. Oamenii de știință cred că un proces similar a format Luna Pământului.

Aceasta din urmă explicație explică mai bine căile pe care lunile le parcurg astăzi – pe orbite aproape circulare care se aliniază îndeaproape cu ecuatorul lui Marte. Cu toate acestea, un impact uriaș ejectează material într-un disc care, în mare parte, rămâne aproape de planetă. Și lunile lui Marte, în special Deimos, stau destul de departe de planetă și probabil s-au format și acolo.

„Ideea noastră permite o distribuție mai eficientă a materialului de producere a lunii în regiunile exterioare ale discului. ”, a spus Jack Lissauer, cercetător la Ames și coautor al lucrării. „Asta înseamnă că un asteroid „părinte” mult mai mic ar putea încă furniza suficient material pentru a trimite blocurile de construcție ale lunilor la locul potrivit.”

Testarea unor idei diferite despre formarea lunilor de pe Marte este scopul principal al studiului. viitoarea misiune de întoarcere a eșantionului Martian Moons eXploration (MMX) condusă de JAXA (Agenția de Explorare Aerospațială din Japonia). Nava spațială va cerceta ambele luni pentru a le determina originea și va colecta mostre de Phobos pentru a le aduce pe Pământ pentru studiu.

Un instrument NASA de la bord, numit MEGANE — prescurtare de la Mars-moon Exploration with GAmm rays and Neutrons — va identifica elementele chimice din care este compus Phobos și va ajuta la selectarea locurilor pentru colectarea probelor. Unele dintre eșantioane vor fi colectate de un prelevator pneumatic furnizat și de NASA ca o contribuție demonstrativă a tehnologiei la misiune. Înțelegerea din ce sunt alcătuite lunile este un indiciu care ar putea ajuta la distingerea între lunile care au o origine de asteroizi sau o sursă de planetă plus impactor.

Înainte ca oamenii de știință să pună mâna pe o bucată de Phobos pentru a o analiza. , Kegerreis și echipa sa vor relua de unde au rămas, demonstrând formarea unui disc care are suficient material pentru a face Phobos și Deimos.

„În continuare, sperăm să construiți pe acest proiect de dovadă a conceptului pentru a simula și a studia mai în detaliu cronologia completă a formării”, a spus Vincent Eke, profesor asociat la Institutul de Cosmologie Computațională de la Universitatea Durham și co-autor al lucrării. „Acest lucru ne va permite să examinăm structura discului în sine și să facem predicții mai detaliate despre ceea ce ar putea găsi misiunea MMX.”

Pentru Kegerreis, această lucrare este incitantă, deoarece ne extinde, de asemenea, înțelegerea modului în care lunile. s-ar putea naște – chiar dacă se dovedește că al lui Marte s-a format pe o altă rută. Simulările oferă o explorare fascinantă, spune el, a posibilelor rezultate ale întâlnirilor dintre obiecte precum asteroizi și planete. Aceste evenimente au fost comune în sistemul solar timpuriu, iar simulările ar putea ajuta cercetătorii să reconstruiască povestea modului în care a evoluat curtea noastră cosmică.

(Fluierul)