ESA bliższa rozwiązania tajemnicy pochodzenia księżyca Marsa

ESA bliższa rozwiązania tajemnicy pochodzenia księżyca Marsa

16.10.2008

Europejscy naukowcy zajmujący się badaniami kosmosu zbliżyli się do uzyskania odpowiedzi na pytanie o pochodzenie większego z księżyców Marsa – Fobosa. Dzięki serii ośmiu bliskich przelotów europejskiej sondy kosmicznej Mars Express obok księżyca uzyskano informacje, które wskazują na to, że obiekt ten najpewniej jest tzw. zbitką gruzu (ang. rubble pile) a nie jednym solidnym obiektem. Pozostaje znaleźć odpowiedź na pytanie skąd ten gruz znalazł się na orbicie wokół czerwonej planety.

W odróżnieniu od Ziemi, której towarzyszy jeden duży Księżyc, wokół Marsa krążą dwa małe obiekty – większy z nich, Fobos, to nieregularnie ukształtowany obiekt o wymarach 27 x 22 x 19 kilometrów. W czasie lata sonda Mars Express kilkukrotnie przeleciała obook Fobosa. W trakcie prawie każdego przelotu sonda wykonała zdjęcia księżyca wykorzystując wysokiej rozdzielczości kamerę przestrzenną (High Resolution Stereo Camera, HRSC). Zespół naukowców pod kierownictwem Gerharda Neukum z Freie Universität w Berlinie, w którego składzie znaleźli się również pracownicy Niemieckiego Centrum Aeronautyki (DLR) pracuje obecnie nas skonstruowaniem szczegółowego modelu przestrzennego księżyca tak by umożliwić precyzyjne określenie jego objętości.

Ponadto w trakcie jednego z najbliższych przelotów ponad księżycem, eksperyment MaRS (Mars Express Radio Science) kierowany przez Martina Pätzolda z Rheinisches Institut fuer Umweltforschung na Uniwersytecie w Kolonii szczegółowo analizował sygnały radiowe sondy. Zarejestrowano zmiany częstotliwości sygnału powstające w wyniku grawitacyjnego oddziaływania Fobosa na pojazd. Dane te są obecnie wykorzystywane przez Toma Anderta z Universität der Bundeswehr w Monachium i Pascala Rosenblatta z Królewskiego Obserwatorium Belgii, członków zespołu MaRS, w celu obliczenia dokładnej masy marsjańskiego księżyca.

Znajomość masy i gęstości umożliwi określenie gęstości księżyca, a ta informacja będzie istotną wskazówką sposobu w jaki Fobos powstał.

Podobne pomiary wykonali sowieccy inżynierowie podczas misji Phobos w 1988 roku, oraz kolejnych misji w następnych dziesięcioleciach. Jednak wg Rosenblatta nowe pomiary będą dziesięciokrotnie dokładniejsze. Wstępne wyniki określają masę księżyca na 1.072×1016 kg (czyli jedną bilionową masy Ziemi). Z tych wstępnych szacunków można określić gęstość na 1,85 grama / cm3 co jest wartością znacznie niższą niż gęstość skał powierzchniowych Marsa, która waha się w granicach 2,7 – 3,3 grama / cm3, za to jest wartością zbliżoną dla tej wyznaczonej dla niektórych asteroid.

Klasa asteroid, która wykazuje podobną do Fobosa gęstość jest znana jako asteroidy klasy D. Naukowcy sądzą, że są to silnie spękane obiekty zawierające wewnątrz ogromne groty. Dzieje się tak, bowiem nie są to ciała jednolite, a raczej zbiór zlepionych fragmentów skalnych – stąd ich popularna nazwa – zbitka gruzu.

Nowe wyniki zdają się potwierdzać wcześniejsze dane spektroskopowe uzyskane przez sondę Mars Express i inne misje, które również wskazywały na podobieństwo Fobosa i tej klasy asteroid. Wszystkie wyniki zatem wskazują, że Fobos, a prawdopodobnie również Dejmos, to przechwycone przez Marsa asteroidy. Jednak jedna obserwacja nadal utrudnia zaakceptowanie tego scenariusza.

Zazwyczaj przechwycone asteroidy trafiają na losowe orbity wokół planety, jednak orbita Fobosa znajduje się w płaszczyźnie równika – co czyni ją wyjątkową, i jak na razie astronomowie nie potrafią odpowiedzieć na pytanie jak do tego doszło.

Inny scenariusz zakłada, że Fobos mógł powstać z fragmentów skał marsjańskich które zostały wyrzucone w przestrzeń kosmiczną podczas upadku dużego meteorytu. Fragmenty były zbyt małe, żeby utworzyć spójną całośc, a jedynie opadły ku sobie dzięku siłom grawitacji tworząc zbitkę gruzu.

Zatem pytanie czy materiał z którego powstał Fobos pochodzi z jego powierzchni czy z pasa asteroid pozostaje otwarte. Radar MARSIS na pokładzie sondy Mars Express zebrał również dane na temat struktur podpowierzchniowych małego księżyca. Te dane, w połączeniu z danymi na temat jego powierzchni być może pozwolą zbliżyć się do poznania właściwej odpowiedzi. Jednak coraz jaśniejsze jest, że poznanie pełnej prawdy będzie możliwe dopiero wtedy gdy próbki Fobosa trafią na Ziemię do analizy laboratoryjnej.

Taką możliwość zyskamy być może już wkrótce wraz z planowaną przez Rosjan misją Phobos-Grunt, mającą rozpocząć się w przyszłym roku. Rosjanie planują lądowanie na Fobosie, a do precyzyjnej nawigacji z pewnością przydadzą się dane uzyskane w eksperymencie MaRS oraz zdjęcia wykonane przez kamerę HRSC.

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *