Atlas al suprafeței lui Phobos pentru pregătirea misiunii MMX
Misiunea Martian Moons eXploration (MMX), condusă de Agenția Japoneză de Explorare Aerospațială (JAXA), urmează să fie lansată în octombrie și va ajunge la Phobos în 2027. Dacă va reuși, misiunea va aduce pe Pământ prima probă din sistemul marțian în 2031, nu de pe Marte, ci de pe cea mai mare lună a sa.
Doi cercetători europeni au creat un atlas al suprafeței lui Phobos care va ajuta oamenii de știință să interpreteze probele colectate de MMX. Isabel Herreros, de la Centrul Spaniol de Astrobiologie din Madrid, și Sébastien Charnoz, de la Institutul de Fizică a Globului din Paris, au publicat rezultatele în Earth and Planetary Science Letters, în articolul „The dynamical surface of Phobos: A morphodynamic atlas”.
Phobos are un diametru de aproximativ 11 kilometri și o istorie incertă: ar putea fi un asteroid capturat, un corp format din materialul ejectat în urma unui impact cu Marte sau rezultatul unui proces hibrid. Originile sale confuze reflectă mediul dinamic în care se află. „Phobos evoluează într-un mediu extrem de dinamic, unde mișcarea materialului de suprafață este controlată de efectele combinate ale auto-gravitației, mareelor marțiene dependente de timp și forțelor inerțiale”, au scris autorii.
În acest regim de gravitație redusă, deplasarea materialului afânat, cum ar fi regolitul, nu poate fi dedusă doar din panta topografică. De aceea este esențială o abordare dinamică pentru interpretarea morfologiei suprafeței lui Phobos și pentru sprijinirea misiunii MMX. Pe Pământ, gravitația dominantă face ca rocile să alunecă pur și simplu la vale, iar forțele de maree sunt irelevante. Pe Phobos, situația este mult diferită.
Pentru a crea atlasul morfodinamic, cercetătorii au pornit de la un model digital al terenului (DTM) care surprinde toate caracteristicile suprafeței lunii, inclusiv caneluri, lineamente, alunecări de teren, craterul dominant Stickney și diferite unități spectrale. Echipei i-au fost necesare și forțele centrifuge și de maree. „În mediul de gravitație redusă al lui Phobos, stabilitatea și mobilitatea materialului de suprafață sunt controlate nu doar de topografia locală, ci și de forțele orbitale și de rotație (centrifugă, maree și Coriolis)”, au explicat autorii.
Cercetătorii au cartografiat vectorii de accelerație de pe suprafața lui Phobos și au identificat astfel caracteristici dinamice. Apoi au modelat mișcarea materialului folosind DTM-ul și un cod propriu, incluzând frecarea statică și dinamică. Modelul nu a urmărit să identifice zonele instabile de unde materialul ar putea fi dislocat, ci să determine traseele de migrare a regolitului.
Rezultatul dezvăluie „regiuni dinamice coerente la scară largă și o rețea rară de rute preferate de transport al regolitului, denumite aici Căi de Migrare a Regolitului (RMP)”. Terminațiile acestor căi corespund unor terenuri cu relief redus, netede și spectral neutre, compatibile cu zone care s-au umplut treptat cu regolit pe termen lung, formând o manta de depunere. Zonele de deasupra, cu teren accidentat, multe cratere mici și pante spectrale albastre, sunt regiuni active, care au pierdut deja regolit afânat.
„Luate împreună, aceste modele indică faptul că o mare parte din morfologia suprafeței lui Phobos și eterogenitatea sa spectrală pot fi explicate prin redistribuirea pe termen lung a regolitului, determinată de câmpul de accelerație de suprafață de-a lungul RMP”, au explicat cercetătorii.
MMX va colecta două probe din regiuni cheie ale lui Phobos: una în apropierea punctului sub-Marte și una în apropierea punctului anti-Marte. Lucrarea arată că acestea sunt „medii de suprafață distincte, cu istorii contrastante ale regolitului”. La situl sub-Marte, se acumulează material de pe panta estică a craterului Stickney și din terenurile vecine — regolit vechi, bine amestecat, expus mult timp intemperiilor spațiale. La punctul anti-Marte, activitatea este mai intensă, iar regolitul s-ar putea mișca și în prezent. „Probele din această zonă pot include astfel material mai tânăr, mai puțin alterat, care ar putea păstra informații despre suprafața sau subsuprafața mai pristine a lui Phobos”, au explicat autorii.
Deși amplă, lucrarea recunoaște simplificări necesare: modelul nu include efectul librației lui Phobos și nu face presupuneri despre structura internă a materialului de suprafață, comportamentul său reologic sau proprietățile mecanice detaliate. „În ansamblu, această lucrare stabilește un cadru metodologic pentru interpretarea transportului de suprafață pe Phobos și pentru plasarea viitoarelor probe MMX în contextul lor geomorfologic și de transport mai larg”, au concluzionat autorii.
