Природні супутники Марса - Фобос і Деймос - були загадкою з моменту їх першого виявлення. Хоча поширена думка, що це колишні астероїди, захоплені гравітацією Марса, це залишається недоведеним. І хоча деякі поверхні поверхні Фобоса, як відомо, є наслідком сили тяжіння Марса, походження його лінійних канавок та кратерних ланцюгів (катеней) залишається невідомим.
Але завдяки новому дослідженню Еріка Асфауга з Арізонського державного університету та Майкла Наяка з Каліфорнійського університету, ми можемо ближче до розуміння того, як Фобос отримав свою «насичену» поверхню. Коротше кажучи, вони вважають, що повторна аккреція - це відповідь, де весь матеріал, який був викинутий, коли метеори впливали на Місяць, врешті повернувся, щоб знову вдарити по поверхні.
Природно, таємниці Фобоса виходять за межі його походження та особливостей поверхні. Наприклад, незважаючи на те, що він набагато масивніший, ніж його колега Deimos, він орбітує Марс на набагато ближчій відстані (9 300 км порівняно з понад 23 000 км). Вимірювання щільності також показало, що Місяць не складається з твердих порід, і, як відомо, він є значно пористим.
Через цю близькість він зазнає безлічі припливних сил, які чинить Марс. Це спричиняє його внутрішність, велика частина якої, як вважають, складається з льоду, згинатися і розтягуватися. Ця дія, про яку було теоретизовано, є причиною того, що відповідає за напружені поля, помічені на поверхні Місяця.
Однак ця дія не може пояснити ще одну загальну особливість у Фобоса - це шару стримання (ака. Канавки), який проходить перпендикулярно напруженим полям. Ці структури, по суті, є ланцюжками кратерів, які зазвичай вимірюють 20 км (12 миль) в довжину, 100 - 200 метрів (330 - 660 футів) в ширину, і зазвичай 30 м (98 футів) в глибину.
У минулому передбачалося, що ці кратери були результатом того ж удару, який створив Стікні, найбільший кратер удару на Фобос. Однак аналіз з Mars Express Місія виявила, що канавки не пов'язані зі Стікні. Натомість вони зосереджені на передньому краї Фобоса і згасають, коли ближче до його кінцевого краю.
Заради їх дослідження, яке нещодавно було опубліковано в Nature Communications, Асфаг і Наяк використовували комп’ютерне моделювання, щоб імітувати, як інші метеоричні впливи могли створити ці кратерні візерунки, які, як вони теоретизували, формувались, коли внаслідок цього ежекта кружляла назад і впливала на поверхню в інших місцях.
Як розповів доктор Асфальг Space Magazine електронною поштою, їх робота стала результатом зустрічі розумів, яка породила цікаву теорію:
"Доктор Наяк вивчав у професора Френсіса Німмо (з UCSC), ідею, що ежекта може обмінятися між марсіанськими місяцями. Тому ми з Майкі зустрілися, щоб поговорити про це, і про можливість того, щоб Фобос зміг власну викидку Спочатку я думав, що сейсмічні події (спровоковані ударами) можуть призвести до того, що Фобос буде проливати матеріал охайно, оскільки це всередині межі Рош, і що цей матеріал буде розріджуватися на кільця, які будуть відтворені Фобосом. Це все одно може статися, але для видатних катенів відповідь виявилася набагато простішою (після багатьох кропітких обчислень) - що кратер викиду швидше, ніж швидкість втечі Фобоса, але набагато повільніше, ніж орбітальна швидкість Марса, і значна частина його прокидається після кількох спільно орбіти навколо Марса, утворюючи ці структури. "
В основному, вони теоретизували, що якби метеорит застряг Фобос в потрібному місці, утворився сміття можна було б викинути в космос і викинути пізніше, коли Фобос повернувся навколо Марса. Думаючи, що Фобос не має достатньої сили, щоб самостійно знову викинути викиди, гравітаційний тягнення Марса гарантує, що все, що скинуто Місяцем, буде виведено на орбіту навколо нього.
Після того, як цей сміття буде виведено на орбіту навколо Марса, він буде обводити планету кілька разів, поки в кінцевому підсумку не потрапить на орбітальний шлях Фобоса. Коли це станеться, Фобос зіткнеться з ним, викликаючи ще один удар, який скидає більше викиду, тим самим змушуючи весь процес повторитися.
Зрештою, Асфаг і Наяк дійшли висновку, що якщо удар вдарить Фобоса в певний момент, то наступні зіткнення з утворилися сміттями сформують ланцюжок кратерів із помітними візерунками - можливо, протягом кількох днів. Перевірка цієї теорії вимагала деякого комп'ютерного моделювання на фактичному кратері.
Використовуючи Grildrig (кратер 2,6 км біля північного полюса Фобоса) в якості орієнтиру, їх модель показала, що отримана струна кратерів відповідала ланцюгам, які спостерігалися на поверхні Фобоса. І хоча це залишається теорією, це первинне підтвердження дає підставу для подальшого тестування.
"Початковий головний тест теорії полягає в тому, що моделі узгоджуються, наприклад, ежекта від Грілдріга", - сказав Асфаг. - Але це все ще теорія. Це має певні наслідки, над якими ми зараз працюємо ».
Окрім того, щоб запропонувати правдоподібне пояснення особливостей поверхні Фобоса, їх дослідження також важливе, оскільки це вперше сесквінові кратери (тобто кратери, спричинені викидом, які вийшли на орбіту навколо центральної планети) відслідковуються до їх первинного впливу .
Надалі подібний процес може виявитись новим способом оцінки поверхневих характеристик планет та інших тіл - таких як сильно створені луни Юпітера та Сатурна. Ці висновки також допоможуть нам дізнатися більше про історію Фобоса, що, в свою чергу, допоможе пролити світло на історію Марса.
"[Це] розширює наші можливості встановити наскрізні відносини на Фобосі, що дозволить виявити послідовність геологічної історії", - додав Асфаг. - Оскільки геологічна історія Фобоса підпадає під припливне розсіювання Марса, вивчаючи часовий графік геології Фобоса. ми дізнаємось про внутрішню структуру Марса »
І вся ця інформація, ймовірно, стане в нагоді, коли настане час, коли НАСА зможе здійснити місійні команди на Червоній планеті. Одним з ключових кроків у запропонованому «Подорожі на Марс» є місія до Фобоса, де екіпаж, місце проживання на Марсі та транспортні засоби місії будуть розміщені до початку місії на поверхню Марсія.
Дізнатися більше про структуру внутрішніх приміщень Марса - мета, яку поділяють багато майбутніх місій НАСА на планеті, яка включає в себе НАСАС Lander Lander (графіки запуску в 2018 році). Очікується, що проливання світла в геології Марса пройде довгий шлях до пояснення того, як планета втратила магнітосферу, а отже, свою атмосферу та поверхневі води мільярди років тому.
