MAVEN na tropie księżyca Phobos

Phobos okiem spektrografu IMUV satelity MAVEN. Każdy piksel odpowiada koncentracji molekuł w polu widzenia instrumentu. Niebieskie kropki to cząsteczki wodoru. źródło: CU/LASP i NASA

Phobos okiem spektrografu IMUV satelity MAVEN. Każdy piksel odpowiada koncentracji i właściwościom molekuł w polu widzenia instrumentu. Niebieskie kropki to światło odbite o długości fali ok. 122 nm, charakterystyczne dla cząsteczek wodoru, źródło: CU/LASP i NASA

NASA prowadzi badania nad pochodzeniem jednego z dwóch znanych naturalnych satelitów Marsa. Na przełomie listopada i grudnia ubiegłego roku satelita MAVEN miał okazję kilka razy zbliżyć się do księzyca na odległość około 500 km. Piloci misji wykorzystali okazje i skierowali instrumenty badawcze w stronę orbitującego Marsa „kartofla”.

Badanie z bliska umożliwiła charakterystyka orbity MAVEN, który poruszając się po elipsie wokół Marsa raz „nurkuje” w atmosferze planety na odległość ok. 170 km od powierzchni a potem oddala się od niej na ponad 6 tyś. km. To właśnie w fazie tego oddalenia MAVEN miał okazję zbliżyć się do Phobosa.

orbity MAVEN i księżyca, zródło: NASA LASP

Dane naukowe to zdjęcia księżyca zarejestrowane przy pomocy spektrografu UV. Instrument ten pierwotnie miał analizować chemiczną kompozycję i rozmieszczenie gazów w różnych warstwach atmosfery Czerwonej Planety oraz obserwować zjawisko ucieczki molekuł z najwyższych warstw gazowej otoczki Marsa.

Analiza spektralna powierzchni Phobosa ma pomóc w ustaleniu pochodzenia satelity. Księżyc był obserwowany w przeszłości wielokrotnie, mimo to wciąż pozostaje dla nas zagadką jego obecność na orbicie Marsa. Porównanie badania MAVEN ze znanymi asteroidami (np. z Pasa Kuipera) pozwoli ustalić jednorodność tych obiektów albo wykluczyć ich wspólne pochodzenie. Jeśli Phobos nie został w przeszłości przechwycony przez przyciąganie Czerwonej Planety, to skąd wziął się na jej orbicie? To zagadka, która czeka na rozwiązanie.

żródło: LASP i NASA

Charakterystyka orbity MAVEN, źródło: LASP i NASA

Dotychczasowe wizyty w okolicy księżyca ujawniły pokrytą kraterami i poprzecznymi pęknięciami nieregularną bryłę o średnicy około 22 km. Ciekawe, że powierzchnia księżyca nie jest litą skałą. Zewnętrzna warstwa to miałki materiał (regolit), który ulatując w przestrzeń pozostawia za księżycem delikatny ogon. Phobos powoli zbliża się do planety, ale bez obaw! Katastrofalne zderzenie, o ile do niego dojdzie, nastąpi nie wcześniej jak za 10 mln lat. Niektórzy naukowcy przewidują, że wcześniej księżyc rozpadnie się pod wpływem grawitacji Marsa (o czym mają świadczyć poprzeczne pęknięcia na powierzchni satelity).

Istnieje koncepcja misji załogowej na Marsa, która przewiduje wykorzystanie księżyca jako przystanku w drodze na powierzchnię Czerwonej Planety. Dobrze byłoby wiedzieć, czy astronauci nie zapadną się w ruchomych piaskach próbując zaprzyjaźnić się ze znikomą grawitacją mikroksiężyca.

na podst: phys.org, space-facts.com, spaceflight101.com

A czemu nie Phobos?

Poszukiwanie śladów życia pozaziemskiego można prowadzić na księżycu Marsa. Według naukowców wiele informacji o przeszłości Czerwonej Planety znajduje się na jej naturalnym satelicie. I chociaż ostatnia próba dostarczenia na Ziemię próbek gruntu zakończyła się fiaskiem (angielski tekst: misja Phobos-Grunt Roskosmosu) to naukowcy nie porzucili planów zbadania materiału z tego księżyca tu, na Ziemi. Podkreślają, że księżyc jest znacznie łatwiejszy (a zatem tańszym) miejscem do podróży tam i spowrotem.

Jakie informacje mogą znaleźć na księżycu orbitującym naszego rdzawego sąsiada? Profesor John Melosh z Uniwersytetu im. J. Purdue w USA przekonuje, że na Phobosie znajduje się wiele materiału pochodzącego z Marsa: „Próbka gruntu, którą znacznie łatwiej zebrać z Phobosa niż z Marsa z całą pewnością będzie zawierała marsjański materiał wyrzucony poza planetę wskutek zderzeń z większymi asteroidami. Jeśli w ciągu ostatnich 10 mln lat na Marsie istniało życie, to misja na Phobosa mogłaby potwierdzić takie przypuszczenia”.

Melosh był członiem zespołu badającego możliwy transfer materiału marsjańskiego na księżyce Czerwonej Planety wskutek uderzeń meteorytów i innych obiektów. Pozostali członkowie to profesor inżynierii aeronautycznej i astronautycznej Kathleen Howell oraz dwóch studentów tego kierunku L. Chappaz oraz M. Vaquero. Wyniki badań dołączone zostały do raportu na temat możliwość bezpiecznej i taniej eksploracji Marsa z udziałem ludzi.

Wyniki badania wskazują, że w niewielkiej 200 gramowej paczce z Phobosa znajduje się około 1/10 grama materiału, który dotarł na księżyc z Marsa w ciągu ostatnich 10 mln lat. To około 50 miliardów różnorodnych cząsteczek, z których niektóre mogłyby mieć organiczne pochodzenie. Zakłada się, że ślady życia w materiale starszym niż 10 mln lat zostałyby „starte” przez kosmiczne promieniowanie.

źródło: Purdue University, autor: L. Chappaz

W ciągu ostatnich 10 mln lat w Marsa uderzyły co najmniej 4 asteroidy, które doprowadziły do wyrzucenia materiału poza planetę. Symulacja komputerowa pokazuje, że niezależnie w którym miejscu orbity Phobos znajdował się w chwili uderzenia, na pewno pewna ilość pyłu i odłamków skalnych trafiła na jego powierzchnię. Przy projektowaniu modelu wzięto pod uwagę miliony możliwych kierunków uderzenia kosmicznych skał a więc wynik zdaje się być wysoce prawdopodoby.

Tuż po ogłoszeniu wniosków na Marsie odkryto jeszcze jeden krater o średnicy 60 km. Astronomowie nazwali go kraterem Mojave. Jego wiek szacuje się na 5 mln lat. „Jeśli  wskutek uderzenia na Phobosa dostał się moikrobowy organizm, niewykluczone, że ożywi go kontakt z bardziej przyjaznymi warunkami na Ziemi” powiedział o odkryciu Melosh.

żródło: MarsDaily.com