Раскрыта тайна загадочного рельефа спутника Марса Деймоса
Деймос — меньший и наиболее удаленный спутник Марса — давно интригует астрономов своим необычным внешним видом. В отличие от своего испещренного глубокими шрамами и кратерами брата Фобоса, Деймос обладает удивительно сглаженным рельефом. Его поверхность покрыта толстым рыхлым слоем пыли и обломков — реголитом, а на южном полюсе расположена гигантская впадина. Международная группа исследователей под руководством доктора Сабины Радукан из Бернского университета наконец нашла объяснение этим особенностям. Результаты работы опубликованы в Nature Astronomy.
Ученым помог счастливый случай и новейшие технологии. Базой для исследования стали уникальные данные, собранные европейским космическим аппаратом Hera (EКA). В марте 2025 года зонд совершил гравитационный маневр у Марса и снял Деймос с близкого расстояния.
Полученные снимки физики загрузили в суперкомпьютер, запустив программу высокоточного гидродинамического моделирования Bern SPH. Этот алгоритм разбивает сталкивающиеся космические тела на миллионы частиц и просчитывает их поведение с учетом гравитации, плотности и прочности материалов. Ранее эта же программа успешно применялась для симуляции тарана астероида Диморф американским зондом DART.
Один удар, изменивший все
Физики провели около сотни сложнейших симуляций, каждая из которых требовала недели непрерывной работы суперкомпьютера. Ученые меняли размеры, скорость и углы столкновений гипотетических космических тел. Результаты компьютерного моделирования идеально совпали с реальным ландшафтом Деймоса лишь в одном сценарии.
Согласно расчетам, около 4 миллиардов лет назад в южный полюс спутника под углом 45 градусов врезался крупный астероид диаметром около 320 метров. Этот удар оказался пограничным: он был достаточно мощным, чтобы навсегда изменить облик Деймоса, но не разрушил небесное тело полностью.
В момент столкновения миллиарды тонн мелкодисперсного вещества взмыли в космос и распределились по всей поверхности луны. В отдельных регионах толщина свежевыпавшего слоя реголита превысила 200 метров. Эта глобальная пылевая завеса буквально похоронила под собой старые кратеры, придав Деймосу его знаменитый «сглаженный» силуэт.
Рыхлая структура
Моделирование раскрыло и внутреннее устройство марсианского спутника. Оказалось, что верхние слои Деймоса невероятно податливы, а его недра обладают экстремально высокой пористостью. Благодаря этому кинетическая энергия удара эффективно гасилась пустотами внутри луны.
По своим физическим свойствам Деймос напоминает не твердый монолит вроде Луны, а так называемую «кучу щебня» (rubble pile) — конгломерат обломков, удерживаемый лишь слабой гравитацией. Впрочем, это не доказывает, что Деймос — бывший астероид; он вполне мог сформироваться из обломков самого Марса, выброшенных на орбиту при древнем катаклизме.
Открытие имеет прикладное значение для будущих космических программ. Уже в 2026 году Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) планирует запуск амбициозной миссии MMX (Martian Moons eXploration), цель которой — детальное изучение лун Марса и доставка образцов грунта с Фобоса на Землю. Свежие расчеты дают японским инженерам данные о механических свойствах грунта и толщине реголита Деймоса, что позволит ученым заранее настроить приборы для успешной работы в экстремальных условиях.
