De flesta teorier om bildandet av Phobos och dess systermåne av Mars, Deimos, hävdar att de två månarna inte bildades tillsammans med Mars, utan fångades asteroider. Ny forskning tyder emellertid på att Phobos bildades relativt nära sin nuvarande plats genom återupptagning av material som sprängts in i Mars 'bana av någon katastrofisk händelse, till exempel en enorm inverkan. Detta kan vara en händelse som liknar hur jordens måne bildades. Termiska infraröda spektradata från två Mars-uppdrag, ESAs Mars Express och NASAs Mars Global Surveyor har gett oberoende forskare liknande nya slutsatser om hur Phobos bildades.
Ursprunget för de två Martiansatelliterna har varit ett länge pussel. Tidigare forskare har postulerat att Phobos var en fångad asteroid på grund av Phobos liten storlek och mycket kraterad yta, liksom det faktum att Mars är rimligt nära asteroidbältet. Nyligen antydde alternativa scenarier att båda månarna bildades in situ genom återupptagandet av steniga skräp som sprängdes in i Mars: s bana efter en stor påverkan eller genom återupptagande av rester av en tidigare måne som förstördes av Mars tidvattensstyrka.
Idag presenterade Dr. Giuranna från Istituto Nazionale di Astrofisica i Rom, Italien, och Dr. Rosenblatt från Royal Observatory of Belgium sina nya fynd på European Planetarium Science Congress i Rom, och sade att de termiska uppgifterna från de två rymdsektorn, som liksom mätningarna av Phobos höga porositet från Mars Radio Science Experiment (MaRS) ombord på Mars Express, stöder scenariet för återinkretion.
"Att förstå sammansättningen av marsmånarna är nyckeln till att begränsa dessa formationsteorier," sade Giuranna.
Tidigare observationer av Phobos vid synliga och nära infraröda våglängder tyder på en eventuell närvaro av kolhaltiga kondritiska meteoriter, kolrika och troligen från den tidiga bildningen av solsystemet, vanligtvis förknippade med asteroider som dominerar i mitten av asteroidbältet. Denna upptäckt skulle stödja det tidiga asteroidfångstscenariot. De senaste termiska infraröda observationerna från Mars Express Planetary Fourier-spektrometer visar emellertid dåligt överensstämmelse med någon klass av kondritisk meteorit. De hävdar istället för in-scenarierna.
"Vi upptäckte för första gången en typ av mineral som kallas fyllosilikater på ytan av Phobos, särskilt i områdena nordost om Stickney, dess största slagkrater," sade Giuranna. ”Detta är väldigt spännande eftersom det innebär interaktion mellan silikatmaterial och flytande vatten på föräldrakroppen före införlivandet i Phobos. Alternativt kan fyllosilikater ha bildats in situ, men detta skulle innebära att Phobos krävde tillräcklig inre uppvärmning för att möjliggöra att flytande vatten förblir stabilt. Mer detaljerad kartläggning, in situ-mätningar från en lander eller återvändande av prov skulle idealiskt hjälpa till att lösa detta problem entydigt. ”
Men andra observationer verkar matcha de typer av mineraler som identifierats på ytan av Mars. Från dessa data verkar Phobos närmare besläktad med Mars än föremål från andra platser i solsystemet.
"Asteroideupptagningsscenarierna har också svårt att förklara den nuvarande cirkulära och nästan ekvatoriala bana för båda marsmånarna," sade Rosenblatt.
MaRS-instrumentet använde frekvensvariationerna för radiolänken mellan rymdskeppet och de jordbaserade spårningsstationerna för att exakt rekonstruera rymdskeppets rörelse när det störs av Phobos gravitationsattraktion, och från detta var teamet kan ge den mest exakta mätningen av Phobos 'massa, med en precision på 0,3%.
Dessutom kunde teamet ge den bästa uppskattningen ännu av Phobos volym, med en densitet på 1,86 ± 0,02 g / cm3.
”Detta antal är betydligt lägre än densiteten för meteoritmaterial som är förknippat med asteroider. Det innebär en svampliknande struktur med tomrum som utgör 25-45% i Phobos interiör, ”sade Rosenblatt.
"Hög porositet krävs för att absorbera energin från den stora påverkan som genererade Stickney-krateret (den stora kratern på Phobos) utan att förstöra kroppen", säger Giuranna. ”Dessutom stöder en mycket porös inredning i Phobos, som föreslagits av MaRS-teamet, scenarierna för återuppbyggnadsbildningar”.
Forskarna sa att en mycket porös asteroid troligen inte skulle ha överlevt om den fångades av Mars. Alternativt kan en så mycket porös Phobos vara en följd av återupptagandet av steniga block i Mars: s bana. Vid återupptagning ackrediteras de största blocken först på grund av deras större massa och bildar en kärna med stora stenblock. Sedan ackumuleras det mindre skräpet men fyller inte de mellanrum som finns kvar mellan de stora blocken på grund av den lilla kroppens låga egenvikt som bildas. Slutligen maskerar en relativt slät yta utrymmet för tomrum inuti kroppen, som då endast kan indirekt detekteras. Således stöder en mycket porös inre av Phobos, som föreslagits av MaRS-teamet, scenarierna för återuppbyggnad.
Forskarna sa att de vill ha mer information om Phobos för att verifiera sina resultat, och det kommande ryska Phobos-Grunt-uppdraget (Phobos Sample Return), planerat att lanseras 2011, kommer att bidra till att ge mer förståelse för Phobos ursprung.
Källa: Europlanet-konferensen
