De grotere satelliet van Mars Phobos is in 2010 in kaart gebracht door het ruimtevaartuig NASA Mars Express
De vreemde vormen en kleuren van de kleine Mars-satellieten zorgden voor een lange discussie over hun oorsprong. De donkere kanten van satellieten lijken op de primitieve asteroïden van het buitenste zonnestelsel, wat duidt op hun asteroïde aard en de verovering van Mars door de zwaartekracht. De vormen en hoeken van hun banen komen echter niet overeen met het capture-scenario.
Een nieuwe kijk op de 20-jarige gegevens van de Mars Global Surveyor-missie suggereert dat satellieten werden gevormd na een sterke botsing van Mars met een groot object, wat leidde tot het vrijkomen van materiaal in een baan. Het lijkt erop dat Phobos meer lijkt op de korst van de Rode Planeet dan het lijkt. Dit is een belangrijke studie die zal bijdragen tot een beter begrip van de vorming van planeten en manen in het systeem en daarbuiten.
De nieuwe studie vergeleek de gemiddelde IR-spectra van het Tagish meteorietkristal (rechts) en het oppervlak Phobos (links) verkregen in 1998
Donkere objecten
De discussie over de oorsprong van de Mars-satellieten verdeelde de wetenschappelijke gemeenschap in twee betwiste kampen. In zichtbaar licht zien Phobos en Deimos er veel donkerder uit dan Mars, wat de vangsthypothese ondersteunt. Onderzoekers bestuderen de minerale samenstelling van objecten door het gereflecteerde licht te breken in samengestelde kleuren met behulp van een spectrofotometer, waardoor specifieke "afdrukken" worden gecreëerd. Door deze spectrale imprints van planetaire oppervlakken te vergelijken met een catalogus van spectra van bekende mineralen, is het mogelijk om de compositie van individuele objecten af te leiden. De meeste onderzoeken hebben zich gericht op de spectra in het zichtbare en nabij-infrarode licht. In deze overzichten zien Phobos en D-klasse asteroïden er bijna hetzelfde uit. D-klasse asteroïden zijn bijna zwart omdat ze kolen bevatten. Deze duisternis en gemaakt geloven dat de satelliet - een gewone asteroïde, aangetrokken door de zwaartekracht van Mars. Maar de studie van de baan van satellieten toonde aan dat een dergelijk scenario gewoon onmogelijk is. Integendeel, de maan had gelijktijdig met Mars moeten verschijnen of na een enorme impact op de planeet.
Verwarmingssporen
In de laatste studie besloten ze om een nieuwe kant te bedenken, namelijk om zich te concentreren op het midden van het IR-bereik. De onderzoekers keken naar de thermische handtekening van Phobos, verkregen in 1998 met Mars Global Surveyor.
Phobos stijgt uit boven het Martiaanse gebergte
Thermische energie, zoals zichtbaar licht, kan worden onderverdeeld in een "kleurenspectrum". Zelfs objecten die bij zichtbaar licht donker lijken, kunnen in het karakteristieke IR-spectrum gloeien. Phobos is extreem koud, maar het thermische spectrum heeft een opvallende signatuur. Bij vergelijking van de gemiddelde IR-spectra van de maan met monsters van een meteoriet die in de buurt van Tagish Lake (British Columbia) vielen, bleek dat er geen gelijkenis tussen hen was. Bovendien werd de grootste overeenkomst met Phobos aangetoond door basalt van de aarde. Dit is een vulkanisch gesteente dat de meeste van de Martiaanse korst vormt.
Een deel van de Martiaanse korst?
De nieuwe studie beweert niet dat Phobos volledig uit Mars-materiaal bestaat. Hoogstwaarschijnlijk is een satelliet die een deel van Mars en een schokobject combineert. Sommigen geloven echter dat de Tagish-meteoriet niet het beste voorbeeld van asteroïden uit de D-klasse is, omdat het als buitengewoon ongebruikelijk wordt beschouwd en daarom niet geschikt is om te vergelijken. Daarom is het onwaarschijnlijk dat een nieuw onderzoek een einde maakt aan het geschil. Bovendien is Phobos onderhevig aan ruimteweersing, wat het reflectiespectrum beïnvloedt (moeilijk te reproduceren in het laboratorium).
In de komende paar jaar zullen wetenschappers antwoorden kunnen krijgen als de OSIRIS-Rex en Hayabusa-2 voertuigen asteroïde monsters leveren voor analyse op de aarde. Er zijn al vorderingen, want twee robots van de Japanse missie Hayabusa-2 daalden af op de asteroïde Ryugu op 21 september.
