今日、赤い惑星にはフォボスとダイモスの 2 つの衛星があります。ほぼ 2 世紀前に発見されましたが、その話はまだ謎のままでした。両方の衛星は非常に小さく、大まかな形をしており、あまり月らしくありません。新しい論文は、これが本当のではないという事実によるものであることを示唆しています 月ですが、月の残骸です。
直径わずか 22 キロメートルのフォボスは非常に小さく、月の約 160 分の 1 です。ダイモスはさらに小さく、直径はわずか 12 キロメートルです。さらに、月はほとんど球形ですが、火星はどちらも非常に不規則な形をしています。ジャガイモの形をしていると正確に言えます。その理由を理解するために、ETH チューリッヒの地球物理学研究所の研究者チームは、コンピューター シミュレーションを使用して月の軌道を時系列で追跡しました。
ある時点で、これらのシミュレーションにより、この 2 つはおそらく単一の物体であることが明らかになりました。
宇宙の分裂
チームが取り組み始めた最初の理論は、2 つが実際には過去に火星の重力場によって捕捉された小惑星であるというものです。それでも、これは実際にはうまくいきませんでした。私たちの知る限り、捕獲されたオブジェクトは、捕獲者の周りにランダムな傾きで偏心軌道を持っているはずですが、フォボスもダイモスもそうではありません。実際には、火星の赤道面にほぼ円形の軌道を持っています。
そこで彼らは、時間の経過とともに軌道がどのように変化したかをシミュレートすることに着手し、物事の真相を突き止めることを望んでいました。シミュレーションでは、十分に時間をさかのぼると、フォボスとダイモスが同じ軌道を共有するようになることが示されました。チームによると、これはおそらく、それらが両方ともより大きな元の体の一部であることを意味します.ギリシャ神話では、フォボス（恐怖）とダイモス（恐怖）は戦争の神アレスの双子の息子です。惑星がアレスに相当するローマの火星にちなんで命名されたことを考えると、この起源の話は非常に適切であるように思われます.
それでも、これらの結果に到達するために必要な作業を大幅に簡素化しました。チームは、火星、フォボス、ダイモスの相互作用について私たちが知っていることを改善する必要がありました。カーンは、これらの天体はすべて互いに潮汐力を及ぼし、「消散として知られるエネルギー変換の形態をもたらし、その規模は天体のサイズ、内部構成、および特に天体間の距離に依存する」と説明しています。
幸いなことに、NASA の InSight ミッションは火星周辺で懸命に取り組んでおり、ETH チューリッヒはミッションの地震計用の電子機器を提供しました。提供されたデータを使用して、チームは火星の内部モデルを改良しました。これにより、この散逸プロセスを説明する方程式を改善することができました。
火星の他の宇宙船の他の機器から得られたデータは、両方の月が非常に多孔質の（したがって軽量の）材料でできていることも示唆していました。チームはこれが真実であると説明しています — それらの平均密度は両方とも 1 立方センチメートルあたり 2 グラム未満であり、地球の約半分です (平均で 1 立方センチメートルあたり 5.5 グラム)。
このデータと潮汐相互作用に関する調査結果を武器に、彼らはシミュレーションを支えるモデルを改良し、適切な測定のために数百回実行しました。シミュレーションに入力された正確なパラメーターに応じて、フォボスとダイモスが 10 億から 27 億年前に「生まれた」ことが示されています。衛星の物理的特性、特に空隙率と含水量が正確にわかるまで、この時間枠は最善の見積もりである必要があります。 2025 年の打ち上げを目指す日本のミッションでは、フォボスを探査し、サンプルを地球に持ち帰る予定です。そのため、数年後にはより正確な推定値が得られる可能性があります。
元の月に関する限り、チームは現在のフォボスよりも遠い距離で火星を周回していると述べています。ダイモスは、質量が小さいため、この元の月が周回していた距離とほぼ同じ距離にとどまっています。しかし、より巨大なフォボスは潮汐力によって引き寄せられており、このプロセスはまだ進行中です。チームのシミュレーションは、ダイモスが火星から離れ続けることを示しています (地球の月がそうであるように) 一方で、フォボスは表面に向かって少しずつ動いています。彼らは、今後 4000 万年かそこらで衝突が起こるか、火星が近づくにつれてフォボスが重力の負担で崩壊するかのいずれかを見積もっています。
論文「破壊された共通の祖先の残骸としてのフォボスとダイモスの動的証拠」がジャーナルNatureに掲載されました .
