Δειμος

Ο Άρης κάποτε διέθετε έναν γιγάντιο δακτύλιο

Επιστήμονες από το Ινστιτούτο SETI και το Πανεπιστήμιο Purdue διαπίστωσαν ότι ο μόνος τρόπος για την παραγωγή της ασυνήθιστα κεκλιμένης τροχιάς του Deimos είναι ότι ο Άρης είχε δακτύλιο πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Ενώ μερικοί από τους πιο ογκώδεις πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα έχουν γιγάντιους δακτυλίους και πολλά μεγάλα φεγγάρια, ο Άρης έχει μόνο δύο μικρά, παραμορφωμένα φεγγάρια, το Phobos και το Deimos. Αν και αυτά τα φεγγάρια είναι μικρά, οι περίεργες τροχιές τους κρύβουν σημαντικά μυστικά για το παρελθόν τους.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα δύο φεγγάρια του Άρη, που ανακαλύφθηκαν το 1877, συνελήφθησαν αστεροειδείς. Ωστόσο, δεδομένου ότι οι τροχιές τους βρίσκονται σχεδόν στο ίδιο επίπεδο με τον ισημερινό του Άρη, ότι τα φεγγάρια πρέπει να έχουν σχηματιστεί ταυτόχρονα με τον Άρη. Αλλά η τροχιά του μικρότερου, πιο απομακρυσμένου φεγγαριού Deimos έχει κλίση κατά δύο μοίρες.

«Το γεγονός ότι η τροχιά του Deimos δεν βρίσκεται ακριβώς με τον ισημερινό του Άρη θεωρήθηκε ασήμαντο και κανείς δεν ενδιαφερόταν να προσπαθήσει να το εξηγήσει», λέει η επικεφαλής συγγραφέας Matija Ćuk, ερευνητής στο Ινστιτούτο SETI. «Αλλά μόλις είχαμε μια μεγάλη νέα ιδέα και την κοιτάξαμε με νέα μάτια, η τροχιά του Deimos αποκάλυψε το μεγάλο μυστικό της».

Αυτή η σημαντική νέα ιδέα παρουσιάστηκε το 2017 από τον συν-συγγραφέα του Ćuk David Minton, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο Purdue και τον τότε μεταπτυχιακό φοιτητή του Andrew Hesselbrock. Ο Hesselbrock και ο Minton σημείωσαν ότι το εσωτερικό φεγγάρι του Άρη, το Phobos, χάνει ύψος καθώς η μικροσκοπική βαρύτητά του αλληλεπιδρά με τον επικείμενο κόσμο του Άρη. Σύντομα, με αστρονομικούς όρους, η τροχιά του Φόβου θα πέσει πολύ χαμηλά, και η βαρύτητα του Άρη θα την τραβήξει για να κάνει ένα δαχτυλίδι γύρω από τον πλανήτη. Ο Hesselbrock και ο Minton πρότειναν ότι πάνω από δισεκατομμύρια χρόνια, οι γενιές του Άρη τα φεγγάρια καταστράφηκαν σε δαχτυλίδια. Κάθε φορά, ο δακτύλιος θα δημιουργούσε στη συνέχεια ένα νέο, μικρότερο φεγγάρι για να επαναλάβει τον κύκλο ξανά. Αυτή η κυκλική θεωρία του φεγγαριού του Άρη έχει ένα κρίσιμο στοιχείο που καθιστά δυνατή την κλίση του Deimos: ένα νεογέννητο φεγγάρι θα απομακρυνόταν από τον δακτύλιο και τον Άρη. Που βιώνει την αντίθετη κατεύθυνση από τον εσωτερικό σπειροειδή Phobos λόγω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων με τον Άρη. Ένα φεγγάρι που μεταναστεύει προς τα έξω ακριβώς έξω από τους δακτυλίους μπορεί να συναντήσει τον λεγόμενο τροχιακό συντονισμό, στην οποία η τροχιακή περίοδος του Deimos είναι τριπλάσια από την άλλη σελήνη.

Αυτοί οι τροχιακοί συντονισμοί είναι επιλεκτικοί αλλά προβλέψιμοι για την κατεύθυνση στην οποία διασχίζονται. Μπορούμε να πούμε ότι μόνο ένα φεγγάρι που κινείται προς τα έξω θα μπορούσε να έχει επηρεάσει έντονα τον Deimos, πράγμα που σημαίνει ότι ο Άρης πρέπει να είχε δακτύλιο που ωθεί το εσωτερικό φεγγάρι προς τα έξω. Ο Ćuk και οι συνεργάτες του συμπεραίνουν ότι αυτό το φεγγάρι μπορεί να ήταν 20 φορές μεγαλύτερο από το Phobos και ίσως να ήταν ο «παππούς του» που υπήρχε πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια, και ακολούθησαν δύο ακόμη κύκλοι δαχτυλιδιών-φεγγαριών, με το τελευταίο φεγγάρι να είναι Phobos . Αυτή η εικόνα από μια μικρή κλίση της τροχιάς ενός ταπεινού φεγγαριού έχει κάποιες σημαντικές συνέπειες για την κατανόηση του Άρη και των φεγγαριών του. Η ανακάλυψη του παρελθόντος τροχιακού συντονισμού, εκτός από την προσάρτηση της κυκλικής θεωρίας δακτυλίου-φεγγαριού για τον Άρη. Αυτό υπονοεί ότι για μεγάλο μέρος της ιστορίας του, ο Άρης διέθετε ένα εξέχον δαχτυλίδι. Ενώ ο Deimos είναι δισεκατομμύρια ετών, ο Ćuk και οι συνεργάτες του πιστεύουν ότι ο Phobos είναι νέος καθώς τα αστρονομικά αντικείμενα πηγαίνουν, σχηματίζοντας ίσως μόλις 200 εκατομμύρια χρόνια πριν, ακριβώς στην ώρα για τους δεινόσαυρους. Αυτές οι θεωρίες μπορεί να είναι αρκετές για σοβαρές δοκιμές σε λίγα χρόνια, καθώς Το ιαπωνικό διαστημικό πρακτορείο JAXA σχεδιάζει να στείλει ένα διαστημικό σκάφος στο Phobos το 2024, το οποίο θα συλλέγει δείγματα από την επιφάνεια του φεγγαριού και θα τα φέρει πίσω στη Γη. Ο Ćuk είναι ελπιδοφόρος ότι αυτό θα μας δώσει σταθερές απαντήσεις σχετικά με το σκοτεινό παρελθόν των μαρκών του Άρη: «Κάνω θεωρητικούς υπολογισμούς για το ζην, και είναι καλοί, αλλά τα δοκιμάζω ενάντια στον πραγματικό κόσμο τώρα και μετά είναι ακόμα καλύτερο.» Η έρευνα παρουσιάζεται στην 236η Συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας, που πραγματοποιήθηκε ουσιαστικά στις 1-3 Ιουνίου 2020, και γίνεται δεκτή για δημοσίευση στο Astrophysical Journal Letters.

https://www.scoop.it/topic/physicists-and-physics/p/4118891681/2020/06/05/-