Mars 'naturlige satellitter - Phobos og Deimos - har været et mysterium, siden de først blev opdaget. Selvom det antages bredt, at de er tidligere asteroider, der blev fanget af Mars 'tyngdekraft, forbliver dette ubeviset. Og selvom nogle af Phobos 'overfladefunktioner vides at være resultatet af Mars' tyngdekraft, er oprindelsen af dens lineære riller og kraterkæder (catenae) forblevet ukendt.
Men takket være en ny undersøgelse af Erik Asphaug fra Arizona State University og Michael Nayak fra University of California, er vi måske tættere på at forstå, hvordan Phobos 'fik sin “grove” overflade. Kort sagt mener de, at genoptagelse er svaret, hvor alt det materiale, der blev skubbet ud, da meteorer påvirkede månen, til sidst vendte tilbage for at slå overfladen igen.
Phobos 'mysterier strækker sig naturligvis ud over dens oprindelse og overfladefunktioner. På trods af at den er meget mere massiv end sin modpart Deimos, kredser den for eksempel Mars i en meget tættere afstand (9.300 km sammenlignet med over 23.000 km). Det er dens tæthedsmålinger har også indikeret, at månen ikke er sammensat af fast sten, og det er kendt for at være markant porøs.
På grund af denne nærhed er det underlagt en masse tidevandskræfter, der udøves af Mars. Dette medfører, at dets indre, hvoraf en stor del antages at bestå af is, bøjes og strækker sig. Denne handling, det er blevet teoretiseret, er det, der er ansvarlig for de stressfelter, der er blevet observeret på månens overflade.
Denne handling kan dog ikke tage højde for et andet fælles træk på Phobos, som er strippemønstre (alias riller), der kører vinkelret på spændingsfelterne. Disse mønstre er i det væsentlige kæder af kratre, der typisk måler 20 km (12 mi) i længden, 100 - 200 meter (330 - 660 ft) i bredden og normalt 30 m (98 ft) i dybden.
Tidligere blev det antaget, at disse kratere var resultatet af den samme påvirkning, der skabte Stickney, det største påvirkningskrater på Phobos. Analyse fra Mars Express mission afsløret, at rillerne ikke er relateret til Stickney. I stedet er de centreret om Phobos 'forkant og falmer væk, jo tættere man kommer på dens bagkant.
Af hensyn til deres undersøgelse, som for nylig blev offentliggjort i Naturkommunikation, Asphaug og Nayak brugte computermodellering til at simulere, hvordan andre meteoriske påvirkninger kunne have skabt disse kratermønstre, som de teoretiserede blev dannet, da den resulterende ejecta cirklede tilbage og påvirkede overfladen på andre steder.
Som Dr. Asphaug fortalte Space Magazine via e-mail, var deres arbejde resultatet af et sindsmøde, der skabte en interessant teori:
"Dr. Nayak havde studeret med professor Francis Nimmo (fra UCSC), ideen om, at ejecta kunne skifte mellem marsmånerne. Så Mikey og jeg mødte op for at tale om det, og muligheden for, at Phobos kunne feje sin egen ejecta Oprindeligt havde jeg tænkt på, at seismiske begivenheder (udløst af påvirkninger) kunne få Phobos til at kaste materiale tidligt, da det er inden for Roche-grænsen, og at dette materiale ville tyndes ud i ringe, som ville blive gentegnet af Phobos. Det kan stadig ske, men for de fremtrædende catenae viste svaret sig at være meget enklere (efter en masse omhyggelige beregninger) - at krater ejecta er hurtigere end Phobos 'flugthastighed, men meget langsommere end Mars orbitalhastighed, og meget af det bliver fejet op efter flere co-kredsløb om Mars og danner disse mønstre. ”
Grundlæggende teoretiserede de, at hvis en meteorit stak Phobos lige på det rigtige sted, kunne det resulterende affald være blevet kastet ud i rummet og fejet op senere, da Phobos svingede tilbage omkring Mars. Troede, at Phobos ikke har tilstrækkelig tyngdekraft til at re-akkreterer ejecta på egen hånd, Mars 'tyngdekraft sikrer, at alt, der kastes af månen, trækkes ind i kredsløb omkring det.
Når dette affald er trukket ind i kredsløb omkring Mars, vil det cirkle planeten et par gange, indtil det til sidst falder i Phobos 'orbitalsti. Når det sker, vil Phobos kollidere med det og udløse en anden påvirkning, der kaster mere ejecta af og dermed får hele processen til at gentage sig selv.
I sidste ende konkluderede Asphaug og Nayak, at hvis en påvirkning ramte Phobos på et bestemt tidspunkt, ville de efterfølgende kollisioner med det resulterende affald danne en kæde af kratre i tydelige mønstre - muligvis inden for få dage. Test af denne teori krævede en vis computermodellering på et faktisk krater.
Ved hjælp af Grildrig (et 2,6 km krater nær Phobos 'nordpol) som referencepunkt viste deres model, at den resulterende kraterstreng var i overensstemmelse med de kæder, der er blevet observeret på Phobos' overflade. Og selvom dette forbliver en teori, giver denne første bekræftelse et grundlag for yderligere test.
"Den første hovedtest af teorien er, at mønstrene matcher, ejecta fra Grildrig for eksempel," sagde Asphaug. "Men det er stadig en teori. Det har nogle testbare implikationer, som vi nu arbejder på. ”
Ud over at tilbyde en plausibel forklaring af Phobos 'overfladefunktioner, er deres undersøgelse også vigtig, idet det er første gang, at sesquinariske kratere (dvs. kratere forårsaget af ejecta, der gik i kredsløb omkring den centrale planet) blev sporet tilbage til deres primære påvirkninger .
I fremtiden kunne denne form for proces vise sig at være en ny måde at vurdere overfladekarakteristikkerne på planeter og andre organer - såsom de stærkt kraterede måner fra Jupiter og Saturn. Disse fund vil også hjælpe os med at lære mere om Phobos 'historie, hvilket igen vil hjælpe med at kaste lys over Mars' historie.
"[Det] udvider vores evne til at skabe tværgående forbindelser på Phobos, der vil afsløre sekvensen af den geologiske historie," tilføjede Asphaug. "Da Phobos 'geologiske historie er slavet til tidevandsspredningen af Mars, når vi lærer Phobos-geologiens tidsskala vi lærer om den indre struktur i Mars ”
Og al denne information kommer sandsynligvis godt med, når det er tid for NASA at montere besætningsopgaver til den røde planet. Et af de vigtigste trin i den foreslåede "Rejse til Mars" er en mission til Phobos, hvor besætningen, en Mars-habitat og missionens køretøjer alle vil blive indsat i forkant af en mission til Marsoverfladen.
At lære mere om den indre struktur i Mars er et mål, der deles af mange af NASAs fremtidige missioner til planeten, som inkluderer NASAs InSight Lander (tidsplaner for lancering i 2018). At kaste lys over Mars-geologien forventes at gå langt i retning af at forklare, hvordan planeten mistede sin magnetosfære og dermed sin atmosfære og overfladevand for milliarder af år siden.
