Większość teorii dotyczących powstawania Fobosa i siostrzanego księżyca Marsa, Deimos, utrzymuje, że dwa księżyce nie powstały wraz z Marsem, ale zostały schwytane asteroidy. Jednak nowe badania wskazują, że Fobos uformował się względnie blisko swojej obecnej lokalizacji poprzez ponowną akrecję materiału wystrzelonego na orbitę Marsa przez jakieś katastroficzne zdarzenie, takie jak ogromny wpływ. To może być wydarzenie podobne do tego, w jaki sposób uformował się księżyc Ziemi. Dane z widm w podczerwieni termicznej z dwóch misji Marsa, Mars Express ESA i Mars Global Surveyor NASA dostarczyły niezależnym badaczom podobne nowe wnioski na temat powstawania Fobos.
Pochodzenie dwóch marsjańskich satelitów było od dawna łamigłówką. Wcześniejsi badacze postulowali, że z powodu niewielkich rozmiarów Phobos i bardzo kraterowanej powierzchni, a także faktu, że Mars znajduje się dość blisko pasa asteroid, Phobos był uchwyconą asteroidą. Niedawno alternatywne scenariusze sugerowały, że oba księżyce powstały na miejscu przez ponowną akrecję skalistych gruzów wystrzelonych na orbitę Marsa po dużym zderzeniu lub przez ponowną akrecję pozostałości byłego księżyca, który został zniszczony przez siły pływowe Marsa.
Dzisiaj dr Giuranna z Istituto Nazionale di Astrofisica w Rzymie we Włoszech i dr Rosenblatt z Królewskiego Obserwatorium w Belgii zaprezentowali swoje nowe ustalenia na Europejskim Kongresie Nauk Planetarnych w Rzymie, mówiąc, że dane termiczne z dwóch statków kosmicznych, jak a także pomiary wysokiej porowatości Phobos z Mars Radio Science Experiment (MaRS) na pokładzie Mars Express, wspiera scenariusz ponownej akrecji.
„Zrozumienie składu księżyców marsjańskich jest kluczem do ograniczenia teorii teorii formacji” - powiedziała Giuranna.
Wcześniejsze obserwacje Fobosa na długościach fal widzialnych i bliskiej podczerwieni sugerują możliwą obecność węglowych chondrytycznych meteorytów, bogatych w węgiel i prawdopodobnie z wczesnego formowania się Układu Słonecznego, powszechnie kojarzonych z asteroidami dominującymi w środkowej części pasa asteroid. Odkrycie to wspiera scenariusz wczesnego wychwytywania asteroidy. Jednak ostatnie obserwacje termiczne w podczerwieni z planetarnego spektrometru Fouriera Mars Express pokazują słabą zgodność z dowolną klasą meteorytów chondrytycznych. Zamiast tego opowiadają się za scenariuszami in-situ.
„Po raz pierwszy wykryliśmy rodzaj minerału zwanego krzemianem warstwowym na powierzchni Phobos, szczególnie w obszarach na północny wschód od Stickney, jego największego krateru uderzeniowego”, powiedziała Giuranna. „Jest to bardzo intrygujące, ponieważ implikuje oddziaływanie materiałów krzemianowych z ciekłą wodą na ciele macierzystym przed włączeniem do Fobos. Alternatywnie krzemiany warstwowe mogły powstawać in situ, ale oznaczałoby to, że Phobos wymagał wystarczającego wewnętrznego ogrzewania, aby umożliwić stabilne utrzymanie ciekłej wody. Bardziej szczegółowe odwzorowanie, pomiary in situ z lądownika lub zwrot próbki idealnie pomogłyby jednoznacznie rozwiązać ten problem. ”
Ale inne obserwacje wydają się pasować do rodzajów minerałów zidentyfikowanych na powierzchni Marsa. Na podstawie tych danych Phobos wydaje się być bliżej związany z Marsem niż obiekty z innych miejsc w Układzie Słonecznym.
„Scenariusze przechwytywania asteroid również mają trudności z wyjaśnieniem obecnej prawie okrągłej i prawie równikowej orbity obu księżyców Marsa”, powiedział Rosenblatt.
Przyrząd MaRS wykorzystał zmiany częstotliwości łącza radiowego między statkiem kosmicznym a ziemskimi stacjami śledzenia, aby precyzyjnie zrekonstruować ruch statku kosmicznego, gdy jest on zakłócany przez przyciąganie grawitacyjne Fobosa, a zespół był w stanie zapewnić najbardziej precyzyjny pomiar masy Fobosa, z dokładnością do 0,3%.
Ponadto zespół był w stanie podać jak dotąd najlepsze oszacowanie objętości Phobosa o gęstości 1,86 ± 0,02 g / cm3.
„Liczba ta jest znacznie niższa niż gęstość materiału meteorytowego związanego z asteroidami. To imituje gąbczastą strukturę z pustkami stanowiącymi 25–45% we wnętrzu Fobosa - powiedział Rosenblatt.
„Wymagana jest wysoka porowatość, aby pochłonąć energię dużego uderzenia, który wytworzył krater Stickney (duży krater na Fobos) bez niszczenia ciała” - powiedziała Giuranna. „Ponadto wysoce porowate wnętrze Fobosa, zgodnie z propozycją zespołu MaRS, wspiera scenariusze tworzenia się akrecji”.
Naukowcy stwierdzili, że wysoce porowata asteroida prawdopodobnie nie przetrwałaby, gdyby została schwytana przez Marsa. Alternatywnie, taki bardzo porowaty Fobos może wynikać z ponownego narastania skalistych bloków na orbicie Marsa. Podczas ponownej akrecji największe bloki ponownie akrecjonują najpierw ze względu na ich większą masę, tworząc rdzeń z dużymi głazami. Następnie mniejsze zanieczyszczenia ponownie się gromadzą, ale nie wypełniają luk pozostawionych między dużymi blokami z powodu niskiej samo-grawitacji formowanego małego ciała. Wreszcie, względnie gładka powierzchnia maskuje przestrzeń pustek w ciele, którą następnie można wykryć tylko pośrednio. Zatem bardzo porowate wnętrze Fobosa, zgodnie z propozycją zespołu MaRS, wspiera scenariusze tworzenia się akrecji.
Naukowcy powiedzieli, że chcieliby więcej danych na temat Fobos, aby zweryfikować swoje odkrycia, a nadchodząca rosyjska misja Phobos-Grunt (powrót próbki Phobos), zaplanowana na rozpoczęcie w 2011 r., Pomoże lepiej zrozumieć pochodzenie Fobosa.
Źródło: Konferencja Europlanet
