Marsin luonnolliset satelliitit - Phobos ja Deimos - ovat olleet mysteeri niiden ensimmäisen löytön jälkeen. Vaikka yleisesti uskotaan, että ne ovat entisiä asteroideja, jotka Marsin painovoima vangitsi, tämä ei ole todistettu. Ja vaikka joidenkin Phobosin pintaominaisuuksien tiedetään olevan seurausta Marsin painovoimasta, sen lineaaristen urien ja kraatteriketjujen (catenae) alkuperä on jäänyt tuntematta.
Mutta arizonan osavaltion yliopiston Erik Asphaugin ja Kalifornian yliopiston Michael Nayakin uuden tutkimuksen ansiosta voimme lähempänä ymmärtää, miten Phobos sai sen “groovy” -pinnan. Lyhyesti sanottuna, he uskovat, että uudelleenkehittäminen on vastaus, jossa kaikki materiaali, joka karkotettiin, kun meteorit vaikuttivat kuuhun, palasi lopulta osumaan pintaan uudelleen.
Phobosin mysteerit ulottuvat luonnollisesti alkuperä- ja pintaominaisuuksien ulkopuolelle. Esimerkiksi huolimatta siitä, että se on paljon massiivisempi kuin vastaavansa Deimos, se kiertää Marsia paljon lähempänä matkaa (9 300 km verrattuna yli 23 000 km). Sen tiheysmittaukset ovat myös osoittaneet, että kuu ei koostu kiinteästä kivestä, ja sen tiedetään olevan huomattavasti huokoinen.
Tämän läheisyyden vuoksi se on alttiina paljon Marsin kohdistamille vuorovesivoimille. Tämä saa sen sisätilan, jonka suuren osan uskotaan koostuvan jäästä, taipumaan ja venymään. Tämä teoria, se on vastuussa stressin kentistä, jotka on havaittu kuun pinnalla.
Tämä toimenpide ei kuitenkaan voi ottaa huomioon toista yleistä piirrettä Phobossa, jotka ovat vierityskuviot (alias. Urat), jotka kulkevat kohtisuorassa jännityskenttiin. Nämä kuviot ovat pääosin kraatteriketjuja, joiden pituus on tyypillisesti 20 km (12 mi), leveys 100-200 metriä (330 - 660 ft) ja syvyys yleensä 30 m (98 ft).
Aikaisemmin oletettiin, että nämä kraatterit olivat seurausta samasta iskusta, joka loi Stickneyn, Phobosin suurimman iskulaatikon. Kuitenkin analyysi Mars Express operaatio paljasti, että urat eivät ole yhteydessä Stickneyyn. Sen sijaan ne ovat keskittyneet Phobosin etureunaan ja katoavat lähemmäksi sitä, joka lähenee sen takareunaan.
Heidän äskettäin julkaistun tutkimuksensa vuoksi Luontoviestintä, Asphaug ja Nayak käyttivät tietokonemallinnusta simuloidakseen, kuinka muut meteoriset vaikutukset olisivat voineet luoda nämä kraatterikuviot, jotka teoriassa muodostuivat, kun tuloksena saatu ejecta kiertyi takaisin ja vaikutti pintaan muissa paikoissa.
Kuten tohtori Asphaug kertoi Space Magazinelle sähköpostitse, heidän työnsä oli seurausta mielenkokouksesta, josta syntyi mielenkiintoinen teoria:
"Tohtori Nayak oli opiskellut prof. Francis Nimmon (UCSC) kanssa ajatusta siitä, että ejecta voisi vaihdella Marsin kuukausien välillä. Joten tapasimme Mikeyn puhua siitä, ja mahdollisuuden, että Phobos voisi lakaista oman ejektansa Alun perin olin ajatellut, että seismiset tapahtumat (iskujen aiheuttamat) saattavat aiheuttaa Phobosin vuotamaan materiaalia vuorovesiin, koska se on Rochen rajan sisällä, ja että tämä materiaali ohenee renkaisiin, jotka Phobos reagoi uudelleen. mutta näkyville catenaeille vastaus osoittautui paljon yksinkertaisemmaksi (paljon vaivaa vaativien laskelmien jälkeen) - että kraatterin ejecta on nopeampi kuin Phobosin pakoinopeus, mutta paljon hitaampi kuin Marsin kiertonopeus, ja suuri osa siitä pyyhkäisee usean jälkeen kiertoradalla Marsista, muodostaen nämä kuviot. ”
Periaatteessa he ajattelivat, että jos meteoriitti juutti Phobosin oikeaan paikkaan, syntynyt roska olisi voinut heittää avaruuteen ja pyyhkiä myöhemmin, kun Phobos heilahti takaisin marsiin. Ajattelulla, että Phobosilla ei ole riittävää painovoimaa ejectan uudelleenmuodostukseen yksinään, Marsin painovoimaveto varmistaa, että kaikki kuun heittämät esineet vedetään kiertoradalle sen ympärillä.
Kun tämä roska on vedetty kiertoradalle Marsin ympäri, se kiertää planeettaa muutaman kerran, kunnes se lopulta putoaa Phobosin kiertoradalle. Kun tämä tapahtuu, Phobos törmää siihen, laukaiseen toisen iskun, joka heittää enemmän ejektaa, jolloin koko prosessi toistuu.
Lopulta Asphaug ja Nayak päättelivät, että jos isku osui Phobosiin tietyssä pisteessä, myöhemmät törmäykset syntyneen roskan kanssa muodostavat kraatteriketjun havaittavissa olevissa malleissa - mahdollisesti muutamassa päivässä. Tämän teorian testaaminen vaati jonkin verran tietokonemallinnusta todellisella kraatterilla.
Käyttämällä vertailupisteenä Grildrig (2,6 km: n kraatteri lähellä Phobosin pohjoisnapaa), heidän malli osoitti, että tuloksena saatu kraatterijono oli yhdenmukainen Phobosin pinnalla havaittujen ketjujen kanssa. Ja vaikka tämä on edelleen teoria, tämä alustava vahvistus antaa perustan lisätestauksille.
"Teorian ensimmäinen päätesti on, että mallit sopivat yhteen, esimerkiksi Grildrigin ejecta", sanoi Asphaug. "Mutta se on silti teoria. Sillä on joitain testattavia vaikutuksia, joihin työskentelemme nyt. "
Sen lisäksi, että tarjotaan uskottava selitys Phobosin pintaominaisuuksista, heidän tutkimuksensa on myös merkityksellinen, koska se on ensimmäinen kerta, kun sekvinaariset kraatterit (ts. Ejektan aiheuttamat kraatterit, jotka menivät kiertoradalle keskiplaneetan ympärillä) jäljitettiin niiden ensisijaisiin vaikutuksiin .
Tulevaisuudessa tämäntyyppinen prosessi voi osoittautua uudeksi tapaksi arvioida planeettojen ja muiden elinten pintaominaisuuksia - kuten Jupiterin ja Saturnuksen voimakkaasti kraatterikuukausit. Nämä havainnot auttavat meitä myös oppimaan lisää Phobosin historiasta, mikä puolestaan auttaa valaisemaan Marsin historiaa.
"[Se] laajentaa kykyämme tehdä poikittaisia suhteita Phobosiin, mikä paljastaa geologisen historian jakson," Asphaug lisäsi. "Koska Foboksen geologinen historia on orjassa Marsin vuorovesien leviämiseen, opiskelemalla Phobosin geologian aikataulua opimme Marsin sisärakenteesta ”
Ja kaikki nämä tiedot ovat todennäköisesti hyödyllisiä, kun NASA: n on aika asettaa miehitettyjä operaatioita Punaiselle planeetalle. Yksi ehdotetun ”Matkan Marsiin” -vaiheista on tehtävä Phobosiin, jossa miehistö, Marsin elinympäristö ja operaation ajoneuvot otetaan kaikki käyttöön ennen matkaa Marsin pinnalle.
Tutustu lisää Marsin sisärakenteeseen on tavoite, joka on yhteinen monien NASAn tulevien planeettamatkojen kanssa, mukaan lukien NASA: n InSight Lander (aloitusaikataulut vuonna 2018). Marsin geologian valaistumisen odotetaan menevän pitkälle kohti selittämistä, kuinka planeetta menetti magnetosfäärinsä ja siten sen ilmakehän ja pintaveden miljardeja vuosia sitten.
