Księżyc Marsa, Fobos, mógł być w przeszłości kometą lub jej fragmentem, dopóki nie został przechwycony przez grawitację Czerwonej Planety. Takie zaskakujące stwierdzenie padło w nowej pracy naukowej opublikowanej w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics, bazującej na dotąd nieopublikowanych zdjęciach obiektu.
Zagadka księżyców Marsa
Badacze przez lata zastanawiali się nad pochodzeniem Fobosa i drugiego księżyca Marsa, Deimosa. Niektórzy snują teorię, że te księżyce to dawne asteroidy zwabione przez grawitację Marsa, a to dlatego, że ich skład chemiczny jest podobny do składu niektórych skał w głównym pasie asteroid pomiędzy Marsem a Jowiszem. Niemniej, modele komputerowe symulujące ten proces przechwytywania nie były w stanie odtworzyć prawie kołowych ścieżek, jakimi te obiekty podążają wokół Marsa. Zgodnie z inną hipotezą to potężna kolizja Marsa z innym ciałem miała doprowadzić do powstania pary księżyców, tak jak to było w przypadku ziemskiego Księżyca. Fobos ma jednak inny skład chemiczny niż Mars, przez co ten scenariusz jest mało prawdopodobny.
No więc skąd wziął się Fobos? Odnalezienie odpowiedzi na to pytanie będzie jednym z celów misji należącej do japońskiej agencji kosmicznej JAXA sondy MMX (Martian Moons eXploration), która ma wystartować w 2026 roku. No właśnie, ta sonda ma dopiero wystartować, a tymczasem badacze pracujący nad jej instrumentami, na czele z profesor Sonią Fornasier z Université Paris Cité, przypadkiem natknęli się na nieopublikowane wcześniej zdjęcia Fobosa, które zawierały, jak się okazuje, istotne wskazówki do rozwiązania tej zagadki.
Wspomniane zdjęcia zostały wykonane przez sondę Mars Express, która bada Marsa i jego Księżyce od 2003 roku. Naukowcy trafili na nie, analizując obrazy, by doprecyzować planowaną trasę lotu sondy MMX. Mowa aż o 300 zdjęciach, obejmujących między innymi krater Stickney o średnicy 9 metrów, jedną z cech charakterystycznych Fobosa.
Zdjęcia z bardzo cennymi informacjami
Fornasier i jej współpracownicy wykorzystali odkryte zdjęcia, by przeanalizować intensywność światła słonecznego odbijanego przez Fobosa pod różnymi kątami. W ten sposób odkryli, że powierzchnia Fobosa nie odbija światła równomiernie. Niektóre obszary, takie jak północno-wschodnia krawędź wspomnianego krateru, odbijają więcej światła. Ponadto analiza wykazała, że powierzchnia Fobosa zdaje się być wyraźnie jaśniejsza, gdy Słońce znajduje się bezpośrednio nad nią. Takie zjawisko jest charakterystyczne dla wielu pozbawionych atmosfery obiektów w Układzie Słonecznym.
Naukowcy dzięki zdjęciom dowiedzieli się również, że powierzchnia Fobosa jest porowata, niczym piasek. To skłoniło ich do zasugerowania, że ta może być pokryta grubą warstwą pyłu z rowkowanymi cząsteczkami, których cienie znikają przy bezpośrednim oświetleniu.
Co ciekawe, obydwie z omówionych cech to także cechy charakterystyczne dla komet z rodziny Jowisza, czyli komet, których orbity są grawitacyjnie zmieniane przez Jowisza. Jedną z takich komet jest 67P/Czuriumow–Gierasimienko, którą sonda Rosetta zbadała w 2016 roku. Właściwości fotometryczne Fobosa niemal idealnie jej odpowiadają. W związku z tym autorzy nowej pracy opublikowanej w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics doszli do wniosku, że Fobos prawdopodobnie był kometą przechwyconą przez Marsa.
Kometa rozerwana na dwie części?
Wyniki badań nie pozostają bez wpływu na drugi księżyc Marsa, Deimosa. Zdaniem Fornasier jeśli Fobos był kiedyś kometą, Deimos również mógł nią być. Ba, te dwa obiekty mogły być kiedyś jedną, dwuczłonową kometą, która została rozerwana przez grawitację Czerwonej Planety na dwie części.
Oczywiście na razie nie można mieć stuprocentowej pewności, czy Fobos i Deimos faktycznie były kometami. Sonda MMX, która ma nawet pobrać próbki z Fobosa, zapewni jednak dodatkowe informacje, które być może pozwolą rozwiać wątpliwości w tej sprawie.
Źródło: LiveScience, fot. tyt. NASA