Mars naturlige satellitter - Phobos og Deimos - har vært et mysterium siden de først ble oppdaget. Selv om det antas mye at de er tidligere asteroider som ble fanget av Mars 'tyngdekraft, forblir dette uprøvd. Og mens noen av Phobos overflateegenskaper er kjent for å være et resultat av Mars 'tyngdekraft, har opprinnelsen til de lineære sporene og kraterkjedene (catenae) forblitt ukjent.
Men takket være en ny studie av Erik Asphaug fra Arizona State University og Michael Nayak fra University of California, kan vi være nærmere å forstå hvordan Phobos ’fikk sin“ grove ”overflate. Kort sagt, de tror at tilbaketrekning er svaret, der alt materialet som ble kastet ut da meteorer påvirket månen til slutt kom tilbake for å slå overflaten igjen.
Naturligvis strekker Phobos 'mysterier seg utover dens opprinnelse og overflateegenskaper. Til tross for at den til tross for at den er mye mer massiv enn sin motpart Deimos, går den i bane rundt Mars på mye nærmere avstand (9 300 km sammenlignet med over 23 000 km). Tetthetsmålingene har også indikert at månen ikke er sammensatt av fast berg, og det er kjent for å være betydelig porøs.
På grunn av denne nærheten er den utsatt for mye tidevannskrefter utøvd av Mars. Dette fører til at dets indre, hvor en stor del av antas å bestå av is, bøyer seg og strekker seg. Denne handlingen, den har blitt teoretisert, er det som er ansvarlig for spenningsfeltene som er blitt observert på månens overflate.
Imidlertid kan denne handlingen ikke forklare et annet fellestrekk på Phobos, som er strippemønstre (aka. Spor) som kjører vinkelrett på spenningsfeltene. Disse mønstrene er i hovedsak kjeder av kratre som vanligvis måler 20 km (12 mi) lengde, 100 - 200 meter (330 - 660 fot) i bredden og vanligvis 30 m (98 fot) i dybden.
I det siste antok man at disse kratrene var et resultat av den samme påvirkningen som skapte Stickney, det største nedslagskrateret på Phobos. Analyse fra Mars Express oppdrag avslørte at sporene ikke er relatert til Stickney. I stedet er de sentrert om Phobos 'forkant og visner bort jo nærmere en kommer bakenden.
Av hensyn til studien deres, som nylig ble publisert i Naturkommunikasjon, Asphaug og Nayak brukte datamodellering for å simulere hvordan andre meteoriske påvirkninger kunne ha skapt disse kratermønstrene, som de teoretiserte ble dannet da den resulterende ejecta sirklet tilbake og påvirket overflaten på andre steder.
Som Dr. Asphaug fortalte Space Magazine via e-post, var arbeidet deres et resultat av et sinnsmøte som skapte en interessant teori:
"Dr. Nayak hadde studert med professor Francis Nimmo (fra UCSC), ideen om at ejecta kunne bytte mellom marsmånene. Så Mikey og jeg møtte opp for å snakke om det, og muligheten for at Phobos kunne feie opp sin egen ejecta Opprinnelig hadde jeg tenkt at seismiske hendelser (utløst av påvirkninger) kan føre til at Phobos kaster materiale tidevis, siden det er innenfor Roche-grensen, og at dette materialet vil tynne ut i ringer som ville bli bekreftet av Phobos. Det kan fremdeles skje, men for de fremtredende catenae viste svaret seg å være mye enklere (etter mye omhyggelige beregninger) - at krater ejecta er raskere enn Phobos 'flukthastighet, men mye tregere enn Mars orbitale hastighet, og mye av det blir feid opp etter flere co-bane om Mars, og danner disse mønstrene. "
I utgangspunktet teoretiserte de at hvis en meteoritt stakk Phobos på akkurat det rette stedet, kunne det resulterende rusk ha blitt kastet ut i verdensrommet og feid opp senere mens Phobos svingte tilbake rundt mars. Trodde Phobos ikke har tilstrekkelig tyngdekraft til å akkretisere ejecta på egen hånd, Mars 'gravitasjonstrekk sikrer at alt som blir kastet av månen blir trukket i bane rundt den.
Når dette avfallet er trukket inn i bane rundt Mars, vil det sirkle planeten noen få ganger til det til slutt faller inn i Phobos 'banevei. Når det skjer, vil Phobos kollidere med det og utløse en ny påvirkning som kaster av seg mer ejecta, og dermed får hele prosessen til å gjenta seg.
Til slutt konkluderte Asphaug og Nayak med at hvis en innvirkning rammet Phobos på et bestemt punkt, ville de påfølgende kollisjonene med det resulterende rusk danne en kjede av kratre i merkbare mønstre - muligens i løpet av dager. Testing av denne teorien krevde datamaskinmodellering på et faktisk krater.
Ved å bruke Grildrig (et 2,6 km krater nær Phobos ’nordpol) som referansepunkt, viste modellen deres at den resulterende kraterstrengen stemte overens med kjedene som er blitt observert på Phobos’ overflate. Og selv om dette fortsatt er en teori, gir denne første bekreftelsen et grunnlag for videre testing.
"Den første hovedtesten av teorien er at mønstrene stemmer overens, for eksempel fra Grildrig," sa Asphaug. "Men det er fortsatt en teori. Det har noen testbare implikasjoner som vi nå jobber med. ”
I tillegg til å tilby en plausibel forklaring av Phobos ’overflateegenskaper, er studien deres også betydelig i og med at det er første gang at sesquinary kratere (dvs. kratere forårsaket av ejecta som gikk i bane rundt den sentrale planeten) ble sporet tilbake til deres primære påvirkninger .
I fremtiden kan denne prosessen vise seg å være en ny måte å vurdere overflatekarakteristikkene til planeter og andre kropper - for eksempel de sterkt kraterlagte månene til Jupiter og Saturn. Disse funnene vil også hjelpe oss å lære mer om Phobos historie, som igjen vil bidra til å belyse Mars historie.
"[Det] utvider vår evne til å knytte tverrgående forhold på Phobos som vil avsløre sekvensen av geologisk historie," la Asphaug til. "Siden Phobos 'geologiske historie er slavet til tidevannsdissipasjonen av Mars, når vi lærte tiden til Phobos geologi vi lærer om den indre strukturen til Mars ”
Og all denne informasjonen kommer sannsynligvis til nytte når det er på tide at NASA monterer besetningsoppdrag til Red Planet. Et av de viktigste trinnene i den foreslåtte "Journey to Mars" er et oppdrag til Phobos, der mannskapet, et Mars-habitat og oppdragets kjøretøyer alle vil bli distribuert i forkant av et oppdrag til Marsoverflaten.
Lære mer om den indre strukturen til Mars er et mål som deles av mange av NASAs fremtidige oppdrag til planeten, som inkluderer NASAs InSight Lander (planer for lansering i 2018). Å kaste lys over Mars-geologien forventes å gå langt i retning av å forklare hvordan planeten mistet sin magnetosfære, og derav sin atmosfære og overflatevann, for milliarder av år siden.
