سواتل المريخ الطبيعية - فوبوس وديموس - كانت لغزًا منذ اكتشافها لأول مرة. في حين يُعتقد على نطاق واسع أنها كويكبات سابقة تم التقاطها بواسطة جاذبية المريخ ، إلا أن هذا لم يثبت بعد. وبينما من المعروف أن بعض ملامح سطح فوبوس ناتجة عن جاذبية المريخ ، إلا أن أصل الأخاديد الخطية وسلاسل الحفرة (كاتينا) ظل غير معروف.
ولكن بفضل دراسة جديدة أجراها إريك أسفوج من جامعة ولاية أريزونا ومايكل نياك من جامعة كاليفورنيا ، قد نكون أقرب إلى فهم كيفية حصول فوبوس على سطحه "الرائع". باختصار ، يعتقدون أن إعادة التراكم هي الجواب ، حيث عادت جميع المواد التي تم إخراجها عندما اصطدمت الشهب بالقمر في النهاية لضرب السطح مرة أخرى.
وبطبيعة الحال ، تتجاوز أسرار فوبوس أصله وميزاته السطحية. على سبيل المثال ، على الرغم من كونها أكبر بكثير من نظيرتها Deimos ، إلا أنها تدور حول كوكب المريخ على مسافة أقرب (9300 كم مقارنة بأكثر من 23000 كم). كما أشارت قياسات الكثافة إلى أن القمر لا يتكون من صخور صلبة ، ومن المعروف أنه مسامي بشكل كبير.
بسبب هذا القرب ، فإنه يخضع لكثير من قوى المد والجزر التي يمارسها المريخ. وهذا يتسبب في ثني الجزء الداخلي من جسمه ، والذي يعتقد أن جزءًا كبيرًا منه يتكون من الجليد. هذا الإجراء ، الذي تم وضعه نظريًا ، هو المسؤول عن مجالات الضغط التي لوحظت على سطح القمر.
ومع ذلك ، لا يمكن لهذا الإجراء أن يفسر ميزة مشتركة أخرى في فوبوس ، وهي أنماط التقسيم (المعروف أيضًا باسم الأخاديد) التي تعمل بشكل عمودي على مجالات الضغط. هذه الأنماط هي في الأساس سلاسل من الحفر التي يبلغ طولها عادةً 20 كم (12 ميل) ، وعرضها 100-200 متر (330-660 قدم) ، وعمقها 30 مترًا (98 قدمًا).
في الماضي ، كان من المفترض أن هذه الحفر ناتجة عن نفس التأثير الذي أحدثه Stickney ، أكبر حفرة تأثير على فوبوس. ومع ذلك ، فإن التحليل من مارس اكسبريس كشفت المهمة أن الأخاديد ليست مرتبطة بـ Stickney. بدلاً من ذلك ، تتمحور حول الحافة الرائدة لفوبوس وتتلاشى كلما اقترب المرء من حافته الخلفية.
من أجل دراستهم التي نشرت مؤخرا في اتصالات الطبيعة ، استخدم كل من Asphaug و Nayak النمذجة الحاسوبية لمحاكاة كيف أن التأثيرات النيزكية الأخرى يمكن أن تخلق أنماط الحفرة هذه ، والتي تم تكوينها نظريًا عندما دارت القذف الناتج للخلف وأثرت على السطح في مواقع أخرى.
وكما أخبر د. أسبوغ مجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني ، فإن عملهم كان نتيجة اجتماع العقول الذي ولّد نظرية مثيرة للاهتمام:
"كان الدكتور ناياك يدرس مع البروفيسور فرانسيس نيمو (من جامعة كاليفورنيا في كاليفورنيا) ، فكرة أن القذف يمكن أن يتبادل بين أقمار المريخ. لذا اجتمعت أنا وميكي للحديث عن ذلك ، واحتمال أن يكتسح فوبوس القذف الخاص به في الأصل كنت أفكر في أن الأحداث الزلزالية (التي تسببها التأثيرات) قد تتسبب في إلقاء مادة فوبوس بشكل مرتب ، نظرًا لأنها داخل حدود روش ، وأن هذه المادة ستصبح رقيقة في حلقات يمكن أن يعيدها فوبوس. ولكن بالنسبة للكاتيني البارز ، تبين أن الجواب أبسط بكثير (بعد الكثير من الحسابات المضنية) - أن القذفة الحفرة تكون أسرع من سرعة هروب فوبوس ، ولكنها أبطأ بكثير من سرعة مدار كوكب المريخ ، ويكتسح الكثير منها بعد عدة مدارات مشتركة حول المريخ ، وتشكيل هذه الأنماط ".
في الأساس ، افترضوا أنه إذا كان نيزك عالقًا في فوبوس في المكان المناسب ، لكان من الممكن أن يتم رمي الحطام الناتج في الفضاء ثم جرفه لاحقًا عندما تأرجح فوبوس حول المريخ. يعتقد أن فوبوس ليس لديه جاذبية كافية لإعادة تجميع القذف من تلقاء نفسه ، ويضمن سحب الجاذبية للمريخ أن يتم سحب أي شيء يرميه القمر إلى مدار حوله.
بمجرد سحب هذا الحطام في مدار حول المريخ ، سوف يدور حول الكوكب عدة مرات حتى يسقط في النهاية في مسار فوبوس المداري. عندما يحدث ذلك ، سوف تصطدم فوبوس به ، مما يؤدي إلى تأثير آخر يؤدي إلى التخلص من المزيد من القذف ، مما يؤدي إلى تكرار العملية برمتها.
في النهاية ، خلص Asphaug و Nayak إلى أنه إذا ضرب تأثير فوبوس في نقطة معينة ، فإن التصادمات اللاحقة مع الحطام الناتج ستشكل سلسلة من الحفر في أنماط يمكن تمييزها - ربما في غضون أيام. يتطلب اختبار هذه النظرية بعض النمذجة الحاسوبية على فوهة فعلية.
باستخدام Grildrig (حفرة بطول 2.6 كم بالقرب من القطب الشمالي لفوبوس) كنقطة مرجعية ، أظهر نموذجهم أن سلسلة الحفر الناتجة كانت متسقة مع السلاسل التي لوحظت على سطح فوبوس. وبينما تظل هذه نظرية ، فإن هذا التأكيد الأولي يوفر أساسًا لمزيد من الاختبار.
قال Asphaug "الاختبار الرئيسي الأولي للنظرية هو أن الأنماط تتطابق ، القذف من Grildrig على سبيل المثال ، لكنها لا تزال نظرية. لها بعض الآثار القابلة للاختبار التي نعمل عليها الآن ".
بالإضافة إلى تقديم تفسير معقول لسمات فوبوس السطحية ، فإن دراستهم مهمة أيضًا من حيث أنها المرة الأولى التي يتم فيها تتبع الفوهات البركانية (أي الفوهات الناتجة عن القذف التي تدور في مدار حول الكوكب المركزي) إلى آثارها الأساسية .
في المستقبل ، يمكن أن يثبت هذا النوع من العمليات أنه طريقة جديدة لتقييم الخصائص السطحية للكواكب والأجسام الأخرى - مثل أقمار المشتري وزحل. ستساعدنا هذه النتائج أيضًا على معرفة المزيد عن تاريخ فوبوس ، والذي سيساعد بدوره على تسليط الضوء على تاريخ المريخ.
وأضاف أصفوغ: "إنها توسع قدرتنا على إقامة علاقات متقاطعة حول فوبوس تكشف تسلسل التاريخ الجيولوجي. نظرًا لأن التاريخ الجيولوجي فوبوس مرهون بتبديد المد والجزر للمريخ ، في معرفة النطاق الزمني لجيولوجيا فوبوس نتعرف على البنية الداخلية للمريخ "
ومن المرجح أن تكون كل هذه المعلومات في متناول اليد عندما يحين الوقت لقيام وكالة ناسا بتأدية مهام الطاقم إلى الكوكب الأحمر. تتمثل إحدى الخطوات الرئيسية في "رحلة إلى المريخ" المقترحة في مهمة إلى فوبوس ، حيث سيتم نشر الطاقم وموطن المريخ ومركبات البعثة قبل مهمة إلى سطح المريخ.
إن معرفة المزيد عن الهيكل الداخلي للمريخ هو هدف تشاركه العديد من بعثات ناسا المستقبلية إلى كوكب الأرض ، والتي تشمل InSight Lander التابعة لناسا (جداول الإطلاق في 2018). من المتوقع أن يسلط الضوء على جيولوجيا المريخ شوطًا طويلاً نحو شرح كيف فقد الكوكب الغلاف المغناطيسي ، وبالتالي الغلاف الجوي والمياه السطحية ، منذ مليارات السنين.
