2010.09.23. - Ütközés eredményeként jöhetett létre a Mars egyik holdja

A Mars Express és a Mars Global Surveyor keringő egységek új mérési eredményei alátámasztják azt az elképzelést, hogy Phobos nevű holdjának anyaga egy ütközés eredményeként szakadhatott ki a vörös bolygóból.

A Marsnak két, szabálytalan alakú holdja van, a Phobos és a Deimos. Eredetükről régóta vita zajlik, melynek során három lehetőség kristályosodott ki. Az első szerint a Mars a fő kisbolygóövből szerezte a kísérőit, a második egy ütközés következtében kidobódott anyag ismételt összeállását és az így keletkezett testek befogását favorizálja magyarázatként, míg a harmadik szerint egy korábban az árapály-erők hatására szétszakadt nagyobb hold darabjaival történt ugyanez. A Phobos esetében elvégzett új, független infravörös spektroszkópiai mérések alapján most a második lehetőség látszik a legvalószínűbbnek. Korábbi, az optikai és a közeli infravörös tartományban végzett megfigyelések "ultraprimitív", szénben gazdag anyag jelenlétét jelezték a holdakon, melyet általában a fő kisbolygóöv középső részén keringő aszteroidák egyik jellemzőjének is tekintenek. A Mars Express és a Mars Global Surveyor műszereivel végzett új infravörös mérések azonban nem mutattak ilyen bizonyítékot, ellenben jelezték olyan ásványok jelenlétét, melyeket korábban a Mars felszínén már azonosítottak. Marco Giuranna (Istituto Nazionale di Astrofisica, Róma), az eredményt jegyző csoport vezetője szerint tehát a marsi holdak összetételének pontos ismerete kulcsfontosságú az elméletek közötti választás szempontjából.

A Phobos (jobbra lent), a Deimos (balra lent) és a 951 Gaspra jelű kisbolygó (fent). Bár hasonlóan néznek ki, a Mars holdjai valószínűleg teljesen eltérő fejlődési utat jártak be, mint a kisbolygók.
[NASA/JPL]

Giuranna szerint elsőként sikerült a Phobos felszínén - főleg a Stickney-krátertől északkeletre fekvő területeken - ún. filloszilikátokat detektálniuk. Ez azért nagyon meglepő, mert létrejöttük szilikát tartalmú anyagokból csak folyékony vízzel történt kölcsönhatás következtében lehetséges, mégpedig a hold felszíni kőzeteibe való beépülés előtt egy másik égitesten. Alternatívaként persze az a kevésbé valószínű lehetőség is elképzelhető, hogy helyben alakultak ki, ehhez azonban a holdon kellett volna léteznie folyékony víznek stabil állapotban, ami viszont jelentős belső fűtést feltételezne. A probléma megválaszolásához a hold további részletes térképezése szükséges, de csak egy leszállóegység, illetve az általa szolgáltatott minták tudnák minden kétséget kizáróan eldönteni a kérdést.

A Mars Express misszió MaRS (Mars Radio Science Experiment) részlege a szonda és a földi követőállomások közötti kommunikációt biztosító rádiójelek frekvenciaváltozásait elemzi, melynek segítségével rekonstruálhatók a keringő egységnek a Phobostól származó perturbációk hatására bekövetkező pályaváltozásai, végső soron pedig meghatározható a hold tömege, mégpedig kitűnő, mintegy 0,3 százalékos pontossággal. A Martin Patzold (University of Koln) által vezetett MaRS csoport mérései alapján a Phobos sűrűsége 1,86 ± 0,02 g/cm³. Pascal Rosenblatt (Royal Observatory of Belgium) szerint ez sokkal kisebb, mint a kisbolygókkal kapcsolatba hozható meteoritok sűrűsége, és azt jelzi, hogy a Phobos belseje a szivacshoz hasonló szerkezetű, melyben az üregek kiterjedése az össztérfogat 25-45 százaléka.

A Phobos egy nagyjából 27 x 22 x 18 km méretű égitest, melynek jellegzetes alakzata a körülbelül 9 km átmérőjű Stickney-kráter. A kutatók szerint a kráter léte közvetett bizonyíték a hold anyagának porózusságára, ugyanis egy kevésbé rugalmas testet a krátert létrehozó ütközés energiája darabokra szaggatott volna.
[NASA/JPL-Caltech/University of Arizona]

A nagyfokú porózusság azt az elképzelést támasztja alá, hogy a hold egy ütközés következtében a Marsból kidobódott anyagból jött létre. Először a nagyobb darabok álltak össze, majd utána a kisebbek csatlakoztak, melyek azonban nem tudták teljesen kitölteni a nagyok közti hézagokat, végül pedig egy viszonylag sima, a belső szerkezetet eltakaró felszín alakult ki. A porózusság magyarázat lehet arra is, hogy a Phobos méretéhez képest óriási Stickney-krátert létrehozó későbbi becsapódás miért nem szaggatta szét a holdat: a rugalmas közeg elnyelte az ütközés energiájának nagy részét. Az ütközési törmelék összeállásának és befogásának elméletét erősíti a Phobos majdnem köralakú, közel a Mars egyenlítői síkjában fekvő pályája is, ami sokkal valószínűbb a törmelék akkréciója, mint egy kisbolygóövből származó test befogása esetében.

A Mars-holdak eredetének elméleteit az előzőknél sokkal erősebb bizonyítékokkal lehet majd alátámasztani vagy cáfolni a 2011 végén felbocsátani tervezett orosz Phobos-szonda (Phobos-Ground) által visszajuttatott minták alapján, melyek lehetővé teszik majd a holdak összetételének direkt elemzését.

Forrás:

• Astronomy Now Online 2010.09.21.