De fleste teorier om dannelsen av Phobos og søster månen til Mars, Deimos, hevder at de to månene ikke dannet seg sammen med Mars, men ble fanget asteroider. Imidlertid indikerer ny forskning at Phobos dannet seg relativt nær sin nåværende beliggenhet ved re-akkresjon av materiale sprengt i Mars 'bane av en eller annen katastrofal hendelse, for eksempel en stor innvirkning. Dette kan være en hendelse som ligner på hvordan jordas måne dannet seg. Termiske infrarøde spektradata fra to Mars-oppdrag, ESAs Mars Express og NASAs Mars Global Surveyor har gitt uavhengige forskere lignende nye konklusjoner om hvordan Phobos dannet seg.
Opprinnelsen til de to martiansatellittene har vært et langvarig puslespill. Tidligere forskere har postulert at Phobos var en fanget asteroide på grunn av Phobos liten størrelse og sterkt krateret overflate, samt det faktum at Mars er rimelig nær asteroidebeltet. Nylig antydet alternative scenarier at begge månene ble dannet in situ ved gjeninnhoping av steinrester som ble sprengt inn i Mars 'bane etter en stor innvirkning eller ved gjeninnhenting av rester av en tidligere måne som ble ødelagt av Mars tidevannskraft.
I dag presenterte Dr. Giuranna fra Istituto Nazionale di Astrofisica i Roma, Italia, og Dr. Rosenblatt fra Royal Observatory of Belgium sine nye funn på European Planetarium Science Congress i Roma, og sa at de termiske dataene fra de to romfartøyene, som I tillegg til målingene av Phobos 'høye porøsitet fra Mars Radio Science Experiment (MaRS) om bord på Mars Express, støtter re-akkresjonsscenariet.
"Å forstå sammensetningen av marsmånene er nøkkelen til å begrense disse formasjonsteoriene," sa Giuranna.
Tidligere observasjoner av Phobos ved synlige og nær-infrarøde bølgelengder antyder mulig tilstedeværelse av karbonholdige kondritiske meteoritter, karbonrike og sannsynligvis fra den tidlige dannelsen av solsystemet, ofte assosiert med asteroider som er dominerende i den midtre delen av asteroidebeltet. Dette funnet vil støtte den tidlige asteroidefangstscenariet. De nylige termiske infrarøde observasjonene fra Mars Express Planetary Fourier-spektrometer viser imidlertid dårlig samsvar med enhver klasse av kondritisk meteoritt. De argumenterer i stedet for for stedlige scenarier.
"Vi oppdaget for første gang en type mineraler kalt phyllosilicates på overflaten av Phobos, spesielt i områdene nordøst for Stickney, dets største påvirkningskrater," sa Giuranna. “Dette er veldig spennende, ettersom det innebærer interaksjon av silikatmaterialer med flytende vann på foreldrekroppen før de blir integrert i Phobos. Alternativt kan phyllosilicater ha dannet seg in situ, men dette ville bety at Phobos krevde tilstrekkelig intern oppvarming for at flytende vann kunne forbli stabilt. Mer detaljert kartlegging, in situ-målinger fra en lander eller retur av prøver vil ideelt være med på å løse dette problemet entydig. "
Men andre observasjoner ser ut til å samsvare med de typer mineraler som er identifisert på overflaten av Mars. Fra disse dataene ser Phobos nærmere beslektet med Mars enn gjenstander fra andre steder i solsystemet.
"Asteroidefangstscenariene har også vanskeligheter med å forklare den nåværende sirkulære og nær ekvatoriale bane for begge Marsmånene," sa Rosenblatt.
MaRS-instrumentet brukte frekvensvariasjonene til radioforbindelsen mellom romfartøyet og de jordbaserte sporingsstasjonene for nøyaktig å rekonstruere romfartøyets bevegelse når det forstyrres av gravitasjonsattraksjonen til Phobos, og fra dette var teamet kunne gi mest presis måling av Phobos 'masse, med en presisjon på 0,3%.
I tillegg var teamet i stand til å gi det beste estimatet ennå av Phobos volum, med en tetthet på 1,86 ± 0,02 g / cm3.
“Dette tallet er betydelig lavere enn tettheten av meteorittmateriale assosiert med asteroider. Det innebærer en svamplignende struktur med hulrom som utgjør 25-45% i Phobos 'indre, sier Rosenblatt.
"Høy porøsitet er nødvendig for å absorbere energien fra den store støt som genererte Stickney-krateret (det store krateret på Phobos) uten å ødelegge kroppen," sa Giuranna. "I tillegg støtter et meget porøst interiør i Phobos, som foreslått av MaRS-teamet, scenariene for gjeninntaksdannelse".
Forskerne sa at en svært porøs asteroide sannsynligvis ikke ville ha overlevd hvis den ble tatt til fange av Mars. Alternativt kan en såpass porøs Phobos være et resultat av tilbaketrekning av steinblokker i Mars 'bane. Under tilbaketrekning akkreterer de største blokkene først på grunn av deres større masse, og danner en kjerne med store steinblokker. Deretter akkumuleres de mindre ruskene, men fyller ikke hullene som er igjen mellom de store blokkene på grunn av den lille egengraviteten til den lille kroppen i formasjonen. Til slutt maskerer en relativt jevn overflate rommet til tomrom inne i kroppen, som da bare kan oppdages indirekte. Dermed støtter et svært porøst interiør i Phobos, som foreslått av MaRS-teamet, scenariene for gjeninntaksdannelse.
Forskerne sa at de vil ha mer informasjon om Phobos for å verifisere funnene sine, og det kommende russiske Phobos-Grunt-oppdraget (Phobos Sample Return), som er planlagt lansert i 2011, vil bidra til å gi mer forståelse av opprinnelsen til Phobos.
Kilde: Europlanet-konferansen
