За першою гіпотезою, один із двох супутників Марса Фобос обертається навколо планети мільярди років, за другою — сформувався зовсім недавно. Щоб розібратися, дослідники спробували розрахувати, як небесне тіло опинилося на своїй нинішній орбіті. З’ясувалося, що обидва сценарії історії місяця однаково переконливі. Походження супутників Марса Фобоса і Деймоса — одне з найцікавіших питань про Сонячну систему. Зовні вони схожі на астероїди, захоплені колись гравітацією планети, та їх орбіти вказують інше: вони майже круглі і тримаються близько до площині екватора Марса. Так розташовуються місяці, сформовані разом із планетою. Якби це були «придбані» згодом об’єкти, їх орбіти були б витягнутішими і нахиленими.
Двом місяцям уготовані різні долі. 12-кілометровий Деймос, який літає приблизно у 23 тисячах кілометрів над Марсом, за прогнозами, через десятки мільйонів років залишить зону тяжіння планети і полетить у міжпланетний простір. Більший, приблизно 22-кілометровий, Фобос влаштувався набагато ближче до Марса — лише за шість тисяч кілометрів над поверхнею — і повільно, але неухильно знижується. Через 20-40 мільйонів років він має досягти так званої межі Роша – тієї висоти, на якій гравітація Червоної планети почне розривати його на частини. Фобос перетвориться на кільце уламків, які поступово впадуть на марсіанську поверхню.
Однак майбутнє Фобоса і Деймоса набагато ясніше минулого. Астрономи намагаються відновити історію цих супутників, і у випадку з Фобос склалися дві основні гіпотези. Згідно з першою, цей місяць утворився близько чотирьох мільярдів років тому на відстані, яка приблизно вдвічі більша, ніж зараз, і з того часу поступово мігрувала ближче до Марса.
Друга версія передбачає, що супутник сформувався всього приблизно 100 мільйонів років тому з навколишніх Марс у вигляді кільця дрібних каменів. За цим сценарієм, Фобос з’явився трохи далі від планети, ніж зараз, потім ще трохи пішов, але незабаром почав наближатися під дією гравітації. Нещодавно дослідники зі США та Франції провели детальне моделювання, щоб перевірити обидві гіпотези. Результати їх роботи представлені у статті на сервері препринтів arXiv. Вчені використовували спеціальну програму для розрахунку орбіт і враховували як гравітацію Марса, а й вплив Сонця, і навіть взаємодія з Деймосом.
Особливу увагу приділили резонансам – ситуаціям, коли рух Фобоса та інших тіл так чи інакше синхронізується. Наприклад, може бути так, що орбіта Фобоса зміщуватиметься щоразу, коли Марс здійснює дві третини свого річного обороту навколо Сонця. Це впливає і на нахил орбіти Фобоса, і на рівень її витягнутості. Крім того, свій «відбиток» міг залишити той чи інший резонанс із рухом Деймоса. Зрештою, можливий ще складніший «резонанс трьох тіл»: Фобоса, Марса та Сонця.
У результаті дослідники дійшли висновку, що всі ці фактори цілком могли привести Фобос туди, де він зараз, в обох випадках: і якщо це древній супутник, і якщо він народився зовсім недавно. Таким чином, обидві гіпотези однаково правдоподібні. На думку астрономів, для подальшого розслідування необхідні додаткові дані. Наприклад, важливо зрозуміти, як змінювався нахил осі Марса у минулому. Це також могло вплинути на орбітальну динаміку Фобосу. Вчені сподіваються, що встановити походження супутників Марса допоможе нещодавно створений зонд MMX (Mars Moon eXploration). Йому належить доставити Землю зразки грунту Фобоса. Запуск апарату заплановано на 2026 рік.