ریشهیابی قمرهای مریخ فوبوس و دیموس، تکههای یک سیارک خردشده یا پیامد برخورد عظیم؟, دانشمندان با بهرهگیری از یک شبیهسازی پیشرفته، موفق شدند راز شکلگیری دو قمر سیاره مریخ به نامهای فوبوس و دیموس را گشایند. این دو قمر که ابعاد بسیار کوچکی دارند، سالها موضوع بحث و نظر کارشناسان بودهاند.
ویژگیهای منحصر به فرد قمرهای سیاره سرخ مریخ همانند بسیاری از سیارات منظومه شمسی، دارای قمرهای طبیعی است، اما فوبوس و دیموس با ماههای دیگر سیارات تفاوتهای بنیادینی دارند. فوبوس تنها ۲۷.۳ کیلومتر و دیموس ۱۴.۴ کیلومتر عرض دارد.
جیمز اودوناگو، منجم و سیارهشناس دانشگاه ریدینگ در انگلستان، در این باره بیان میدارد این دو جرم بسیار بیشتر به سیارکها شبیه هستند، نه قمر. این نکته، پایهی فرضیهی اصلی را شکل داده که فوبوس و دیموس در اصل سیارکهایی بودهاند که در گذشته دور، در دام میدان گرانش سیاره سرخ گرفتار شدهاند.
فرضیهی خرد شدن سیارک پاسخ به بخشی از معما یک مطالعه منتشرشده در ژورنال معتبر، با استفاده از یک شبیهسازی ابررایانهای، نشان داد که یک سیارک بهاندازهی کافی بزرگ، تحت تاثیر گرانش مریخ تکهتکه شده است. بر اساس این مدل، فوبوس و دیموس در واقع تکههای حاصل از این خرد شدن هستند که بهصورت کلوخهای انباشته شدهاند و ظاهر قمرها را به خود گرفتهاند.
با وجود جذابیت این نظریه، دو چالش بزرگ پیش رو باقی میماند چرا مدار این دو قمر با دقت بالایی دایرهایوار است و چرا هر دو بهصورت دقیق در امتداد خط استوای مریخ میچرخند؟
نظریهی برخورد عظیم سناریوی جایگزین برای توجیه مدارهای دایرهای و استوایی، گروهی از دانشمندان سناریوی دیگری را پیشنهاد میدهند برخورد یک جرم سماوی بزرگ با مریخ که باعث کنده شدن بخشی از سیاره و تشکیل یک دیسک حطهای در خط استوا شده است. این دیسک در نهایت به قمرهایی با مدارهای دایرهای و همصفحه تبدیل شده است. شبیهسازی جدید، این فرضیه را نیز مورد ارزیابی قرار داده است.
محققان بر این باورند که اگر چنین برخوردی رخ داده باشد، جرم برخوردکننده باید جرمی قابل مقایسه با وستا (دومین سیارک پرجرم کمربند سیارکها) داشته و از فاصله حدودی ۵۱ هزار کیلومتری به سمت مریخ شتاب یافته باشد.
مکانیزم تشکیل قمرها از حطههای برخورد جاکوب کگریس، محقق مرکز تحقیقاتی ایمز ناسا، توضیح میدهد برخی از قطعات حاصل از خرد شدن سیارک یا حطههای برخورد، از مدار فرار میکنند، اما بخش زیادی در دام گرانش مریخ میمانند. با گذشت زمان، این خردهها تحت تاثیر گرانش مریخ و خورشید، به یکدیگر میچسبند (اکرسیون) و اجسام بزرگتری میسازند. این فرآیند منجر به تشکیل یک ابر از قلوههای سیارکی میشود که در نهایت با خط استوای مریخ همتراز میگردد.
قطعات کوچکتری که به یکدیگر نمیچسبند، حلقههایی شبیه به حلقههای زحل را در اطراف مریخ میسازند. پیشبینیها حاکی است که این حلقهها در مقیاس زمانی ۵۰ میلیون سال آینده، یا به سطح سیاره برخورد میکنند یا فرو میپاشند و حلقههای جدیدی تشکیل میدهند. ماموریت MMX کلید حل معما این شبیهسازیها برای تایید نهایی نیازمند دادههای مشاهداتی هستند.
ماموریت کاوش قمرهای مریخ (MMX) متعلق به آژانس فضایی ژاپن (JAXA) که در سالهای آینده پرتاب خواهد شد، تصمیم دارد منشا این قمرها را بهصورت دقیق بررسی کند. این ماموریت قرار است نمونهای از سطح فوبوس را جمعآوری و به زمین بازگرداند. آنالیز این نمونهها، پاسخ نهایی به این پرسش خواهد داد که آیا فوبوس و دیموس سیارکهای گرفتار شدهاند، یا تکههایی از بدنه مریخ ناشی از یک برخورد عظیم در گذشته دور.
این کشفها، یادآوری میکنند که منظومه شمسی در گذشته، مکانی بسیار آشوبناک و پر از برخوردهای خشن بوده است، حتی اگر امروز قمرهای مریخ در مداری آرام و منظم به دور سیاره خود میچرخند.