A Mars természetes műholdatai - Phobos és Deimos - rejtélyek voltak az első felfedezésük óta. Bár széles körben elterjedt a vélemény, hogy korábbi aszteroidák, amelyeket a Mars gravitáció megragadt, ez továbbra sem bizonyított. És bár a Phobos néhány felszíni tulajdonságáról ismert, hogy a Mars gravitációja eredményei, a lineáris hornyok és a kráterláncok (catenae) eredete ismeretlen maradt.
De Erik Asphaug (Arizona Állami Egyetem) és Michael Nayak (Kaliforniai Egyetem) új tanulmányának köszönhetően közelebb kerülhetünk annak megértéséhez, hogy a Phobos miként kapott „groovy” felületét. Röviden, úgy vélik, hogy az újragyűjtés a válasz, ahol az összes anyag, amelyet a meteorok a Holdra ütköztek, végül visszatért, hogy újra megütötte a felületet.
A Phobos rejtélyei természetesen meghaladják eredetét és felszíni tulajdonságait. Például annak ellenére, hogy sokkal hatalmasabb, mint a páros Deimos, sokkal közelebb kerüli a Marsot (9300 km, szemben a több mint 23 000 km-vel). A sűrűségmérések azt is jelezték, hogy a hold nem szilárd kőzetből áll, és ismert, hogy jelentősen porózus.
Ennek a közelségnek köszönhetően a Mars számos árapály-erőnek van kitéve. Ez okozza annak belső részét, amelynek nagy része úgy véli, hogy jégből áll, hajlamos és nyújtható. Az elmélet szerint ez a művelet felelős a hold felszínén megfigyelt stresszmezőkért.
Ez a művelet azonban nem magyarázza a Phobos másik közös tulajdonságát, azaz a feszültségmezőkre merőleges húzómintákat (más néven hornyokat). Ezek a minták alapvetően olyan kráterláncok, amelyek jellemzően 20 km (12 mérföld) hosszúak, 100-200 méter (330 - 660 láb) szélességűek, és általában 30 m (98 láb) mélyek.
A múltban azt feltételezték, hogy ezek a kráterek ugyanazon ütés eredményeként jöttek létre, amely Stickney-t hozta létre, a Phobos legnagyobb ütközési kráterét. Azonban a Mars Express misszió során kiderült, hogy a hornyok nem állnak Stickney-vel kapcsolatban. Ehelyett a Phobos első élére összpontosítanak, és minél távolabb kerülnek, minél közelebb kerül a hátsó széléhez.
A közelmúltban közzétett tanulmányuk érdekében Nature Communications, Asphaug és Nayak számítógépes modellezéssel szimulálták, hogy más meteorikus ütések miként hozhattak létre ezeket a krátermintákat, amelyeket elméletük szerint akkor alakítottak ki, amikor a kapott ejecta visszafordult, és más helyekre hatott.
Ahogy Dr. Asphaug e-mailben elmondta a Space Magazine-nak, munkájuk egy érdekes elmélet született találkozójának eredménye volt:
"Dr. Nayak tanulmányozta Francis Nimmo professzornál (az UCSC-től) azt az elképzelést, hogy az ejecta átválthat a marsi holdak között. Tehát Mikey-vel találkoztunk erről beszélni, és arra a lehetőségre, hogy Phobos megsemmisítheti saját ejecta-ját. Eredetileg arra gondoltam, hogy a szeizmikus események (ütközések által kiváltott hatások) okozhatják a Phobos-nak az árapályát, mivel ez a Roche-határon belül van, és hogy ez az anyag gyűrűkké alakul ki, amelyeket a Phobos újra reagál. de a kiemelkedő catenéek számára a válasz sokkal egyszerűbbnek bizonyult (sok fájdalmas számítás után) - ez a kráter ejecta gyorsabb, mint a Phobos menekülési sebessége, de sokkal lassabb, mint a Mars keringési sebessége, és nagy része ebből felszívódik. együtt jár a Mars körül, és ezeket a mintákat képezi. ”
Alapvetően azt gondolják, hogy ha egy meteorit a megfelelő helyre ragadta meg a Phobos-t, a keletkező törmeléket el lehetett dobni az űrbe, és később felsöpörték, amikor Phobos visszafordult a mars körül. Gondolva, hogy Phobos nem rendelkezik elegendő gravitációval ahhoz, hogy önmagában újra elkészítse az ejektát, a Mars gravitációs vonzása biztosítja, hogy bármi, amit a hold dob, a körüli pályára kerül.
Miután ezt a törmeléket a Mars körüli pályára húzták, néhányszor körözteti a bolygót, amíg végül a Phobos pályájára esik. Amikor ez megtörténik, a Phobos ütközik vele, és újabb ütközést vált ki, amely több ejektát dob ki, ezáltal az egész folyamat megismétlődik.
Végül Asphaug és Nayak arra a következtetésre jutottak, hogy ha egy ütés egy bizonyos ponton eltalálja a Fobót, az azt követő ütközések a keletkező törmelékkel észrevehető mintákban - akár valószínűleg néhány nap múlva - egy kráterláncot alkotnak. Ennek az elméletnek a tesztelése bizonyos számítógépes modellezéseket igényelt egy tényleges kráterre.
Grildrig (a 2,6 km-es kráter Phobos északi pólusa közelében) referenciapontjának felhasználásával a modell megmutatta, hogy a kapott kráterhúr megfelel a Phobos felületén megfigyelt láncoknak. És bár ez továbbra is elmélet, ez a kezdeti megerősítés alapot nyújt a további tesztekhez.
"Az elmélet kezdeti fő tesztje az, hogy a minták megegyeznek, például Grildrig-ből származó ejecta-val" - mondta Asphaug. "De ez még mindig egy elmélet. Vannak bizonyos tesztelhető következményei, amelyekkel most dolgozunk. "
Amellett, hogy a Phobos felszíni tulajdonságainak valószerű magyarázatát nyújtják, tanulmányuk azért is jelentős, mert ez az első alkalom, hogy a szekvenciális krátereket (azaz ejecta okozta krátereket, amelyek a középső bolygó körül körüli pályára mentek) elsődleges hatásukra vezetik vissza. .
A jövőben ez a fajta eljárás új módszer lehet a bolygók és más testek - például a Jupiter és a Szaturnusz erősen krakkolt holdjai - felszíni tulajdonságainak felmérésére. Ezek az eredmények azt is segítenek bennünket, hogy többet megtudjunk a Phobos történetéről, ami viszont felvilágosít a Mars történetéről.
"[Ez] kibővíti azon képességünket, hogy a Phobos-on keresztmetszeti kapcsolatokat alakítsunk ki, amelyek felfedik a geológiai történelem sorrendjét" - tette hozzá Asphaug. - Mivel a Phobos geológiai története a Mars dagályos eloszlásának függvénye, a Phobos geológia ütemtervének megtanulásakor. megismerjük a Mars belső felépítését ”
És mindezek az információk valószínűleg hasznosak lesznek, amikor eljön az ideje a NASA-nak, hogy a Vörös Bolygóra indítson személyzettel ellátott missziókat. A javasolt „Utazás a Marsra” egyik kulcsfontosságú lépése a Phobos-i küldetés, ahol a legénységet, a Mars élőhelyét és a misszió járműveit mind a Mars felszínére történő kiküldetés előtt telepítik.
A Mars belső szerkezetének megismerése olyan cél, amelyet a NASA számos jövőbeli missziójának célja megosztani a bolygóval, beleértve a NASA InSight Lander-jét (a 2018-as indítási ütemtervek). A Mars geológiájának világossága várhatóan messze elmagyarázza annak magyarázatát, hogy a bolygó elvesztette milliárd évvel ezelőtt a magnetoszféra, és ennek következtében a légkört és a felszíni vizet.
