Eksperymenty odkrywające tajemnicę księżyca Marsa, Fobosa
Oczywiście w kosmosie nie ma pogody ,niemniej jednak gleba może również „wietrzeć” w próżni kosmicznej, jeśli jest nieustannie bombardowana wysokoenergetycznymi cząsteczkami, takimi jak te emitowane przez słońce.
Szczególna sytuacja ma wpływ na marsjański księżyc Fobos znajduje się on tak blisko Marsa, że decydującą rolę odgrywa nie tylko wiatr słoneczny, ale także promieniowanie przez cząstki Marsa. Zespół badawczy z TU Wien mógł teraz zmierzyć to w eksperymentach laboratoryjnych. Za kilka lat japońska misja kosmiczna pobierze próbki gleby od Fobosa i przywiezie je z powrotem na Ziemię
Miliardy lat naświetlania cząstkami
„Istnieją różne teorie na temat tego, jak mógł powstać księżyc Marsa, Fobos” – mówi Paul Szabo.”Jest możliwe, że Fobos był pierwotnie asteroidą, która została następnie przechwycona przez Marsa. Mógł on również powstać w wyniku zderzenia Marsa z innym dużym obiektem.”
Podczas badania takich ciał niebieskich należy zawsze pamiętać, że ich powierzchnie zostały całkowicie zmienione przez miliardy lat w wyniku bombardowania cząstkami kosmicznymi. Powierzchnia Ziemi pozostaje nienaruszona, ponieważ nasza atmosfera osłania cząstki. Jednak geologię ciał niebieskich bez atmosfery,można zrozumieć tylko wtedy, gdy można poprawnie ocenić „wietrzenie kosmiczne”.
Dlatego w TU Wien przeprowadzono skomplikowane eksperymenty: „Użyliśmy materiału podobnego do tego, jaki można znaleźć na Phobos i zbombardowaliśmy go w komorach próżniowych różnymi naładowanymi cząsteczkami” – wyjaśnia Paul Szabo. „Korzystając z niezwykle precyzyjnej wagi, możemy zmierzyć, ile materiału jest usuwane w procesie i jak bardzo każda cząstka wpływa na powierzchnię.
Należy wziąć pod uwagę szczególne właściwości księżyca Fobosa: jego odległość od powierzchni Marsa wynosi mniej niż 6000 km – nawet dwa procent odległości między naszym Księżycem a Ziemią. Podobnie jak nasz Księżyc, obraca się wokół swojej planety z synchronizacją pływową: ta sama strona jest zawsze zwrócona w stronę Marsa.
„Ze względu na niezwykle małą odległość między Marsem a Fobosem, nie tylko cząstki emitowane przez Słońce odgrywają rolę na powierzchni Fobosa, ale także cząsteczki z Marsa” – mówi Paul Szabo. Atmosfera Marsa składa się głównie z dwutlenku węgla. Ale w zewnętrznych rejonach atmosfery są również większe ilości tlenu. Kiedy przenikają tam cząsteczki wiatru słonecznego, mogą powstać jony tlenu, które następnie uderzają w Fobosa z dużą prędkością i zmieniają materiał powierzchni.
Dane dotyczące misji kosmicznej mającej odbyć się w 2024 roku
„Dzięki naszym metodom pomiarowym byliśmy w stanie oszacować erozję Phobosa znacznie dokładniej niż było to wcześniej możliwe” – mówi Friedrich Aumayr. Nasze wyniki pokazują, że nie można lekceważyć wpływu jonów tlenu z marsjańskiej atmosfery. Ważne jest również, aby rozróżnić dwie strony Fobosa: Podczas gdy wiatr słoneczny powoduje wietrzenie po stronie odwróconej od Marsa, bombardowanie Atmosfera marsjańska dominuje po drugiej stronie, kiedy Słońce jest osłonięte przed Marsem.
Te rozważania mogą wkrótce odegrać ważną rolę w ocenie prawdziwych próbek Fobosa: już w 2024 r. Statek kosmiczny ma dotrzeć do Fobosa w ramach japońskiej misji kosmicznej MMX (Marsian Moon eXploration) i przywieźć próbki gleby z powrotem na Ziemię.
