Satelit alami Mars - Phobos dan Deimos - telah menjadi misteri sejak pertama kali ditemukan. Meskipun secara luas diyakini bahwa mereka adalah mantan asteroid yang ditangkap oleh gravitasi Mars, ini tetap tidak terbukti. Dan sementara beberapa fitur permukaan Phobos diketahui sebagai hasil dari gravitasi Mars, asal usul alur linier dan rantai kawahnya (catenae) tetap tidak diketahui.
Namun berkat studi baru oleh Erik Asphaug dari Arizona State University dan Michael Nayak dari University of California, kita mungkin lebih dekat untuk memahami bagaimana Phobos mendapatkan permukaan "asyik" nya. Singkatnya, mereka percaya bahwa pertambahan kembali adalah jawabannya, di mana semua materi yang dikeluarkan saat meteor memengaruhi bulan akhirnya kembali menyerang permukaan lagi.
Secara alami, misteri Phobos melampaui fitur asal dan permukaannya. Misalnya, meskipun jauh lebih masif daripada mitranya Deimos, ia mengorbit Mars pada jarak yang lebih dekat (9.300 km dibandingkan dengan lebih dari 23.000 km). Pengukuran kerapatan juga menunjukkan bahwa bulan tidak terdiri dari batuan padat, dan diketahui berpori secara signifikan.
Karena kedekatan ini, itu tunduk pada banyak kekuatan pasang surut yang diberikan oleh Mars. Ini menyebabkan bagian dalamnya, yang sebagian besar diyakini terdiri dari es, melentur dan meregang. Tindakan ini, telah diteorikan, adalah apa yang bertanggung jawab untuk medan stres yang telah diamati di permukaan bulan.
Namun, tindakan ini tidak dapat menjelaskan fitur umum lainnya pada Phobos, yang merupakan pola pergoresan (alias alur) yang berjalan tegak lurus dengan bidang stres. Pola-pola ini pada dasarnya adalah rantai kawah yang biasanya berukuran 20 km (12 mil) panjangnya, 100 - 200 meter (330 - 660 kaki) lebarnya, dan biasanya kedalaman 30 m (98 kaki).
Di masa lalu, diasumsikan bahwa kawah ini adalah hasil dari dampak yang sama yang menciptakan Stickney, kawah dampak terbesar di Phobos. Namun demikian, analisis dari Mars Express Misi mengungkapkan bahwa alur tidak terkait dengan Stickney. Sebaliknya, mereka berpusat di tepi terkemuka Phobos dan memudar semakin dekat ke tepi belakangnya.
Demi studi mereka, yang baru-baru ini diterbitkan di Komunikasi Alam, Asphaug dan Nayak menggunakan pemodelan komputer untuk mensimulasikan bagaimana dampak meteorik lainnya dapat menciptakan pola kawah ini, yang mereka berteori terbentuk ketika ejecta yang dihasilkan berputar kembali dan berdampak pada permukaan di lokasi lain.
Seperti yang dikatakan Dr. Asphaug kepada Space Magazine melalui email, karya mereka adalah hasil dari pertemuan pikiran yang melahirkan teori yang menarik:
"Dr. Nayak telah belajar dengan Prof. Francis Nimmo (dari UCSC), gagasan bahwa ejecta dapat bertukar di antara bulan-bulan Mars. Jadi Mikey dan saya bertemu untuk membicarakan hal itu, dan kemungkinan bahwa Phobos dapat menyapu ejectanya sendiri. Awalnya saya berpikir bahwa peristiwa seismik (dipicu oleh dampak) dapat menyebabkan Phobos menumpahkan material secara tidal, karena itu berada di dalam batas Roche, dan bahwa materi ini akan menipis menjadi cincin-cincin yang akan ditata ulang oleh Phobos. Itu masih mungkin terjadi, tetapi untuk catenae terkemuka jawabannya ternyata jauh lebih sederhana (setelah banyak perhitungan yang melelahkan) - bahwa kawah ejecta lebih cepat dari kecepatan pelarian Phobos, tetapi jauh lebih lambat daripada kecepatan orbital Mars, dan banyak dari itu tersapu setelah beberapa saling mengorbit tentang Mars, membentuk pola-pola ini. "
Pada dasarnya, mereka berteori bahwa jika sebuah meteorit menahan Phobos di tempat yang tepat, puing-puing yang dihasilkan bisa saja dibuang ke luar angkasa dan tersapu kemudian ketika Phobos mengayunkannya kembali mengelilingi mars. Pikiran Phobos tidak memiliki gravitasi yang cukup untuk mengalirkan kembali ejecta sendiri, tarikan gravitasi Mars memastikan bahwa segala sesuatu yang terlempar oleh bulan akan ditarik ke orbit di sekitarnya.
Setelah puing-puing ini ditarik ke orbit di sekitar Mars, ia akan mengelilingi planet ini beberapa kali hingga akhirnya jatuh ke jalur orbit Phobos. Ketika itu terjadi, Phobos akan bertabrakan dengannya, memicu dampak lain yang membuang lebih banyak ejecta, sehingga menyebabkan seluruh proses terulang kembali.
Pada akhirnya, Asphaug dan Nayak menyimpulkan bahwa jika suatu dampak menabrak Phobos pada titik tertentu, tabrakan selanjutnya dengan puing-puing yang dihasilkan akan membentuk rantai kawah dalam pola yang dapat dilihat - mungkin dalam beberapa hari. Menguji teori ini diperlukan beberapa pemodelan komputer pada kawah yang sebenarnya.
Menggunakan Grildrig (kawah 2,6 km di dekat kutub utara Phobos) sebagai model referensi, model mereka menunjukkan bahwa string kawah yang dihasilkan konsisten dengan rantai yang telah diamati pada permukaan Phobos. Dan sementara ini tetap merupakan teori, konfirmasi awal ini memang memberikan dasar untuk pengujian lebih lanjut.
"Tes utama awal dari teori ini adalah bahwa polanya cocok, ejecta dari Grildrig misalnya," kata Asphaug. "Tapi itu masih teori. Ini memiliki beberapa implikasi yang dapat diuji yang sedang kami kerjakan. "
Selain menawarkan penjelasan yang masuk akal tentang fitur permukaan Phobos, penelitian mereka juga signifikan karena ini adalah pertama kalinya kawah seskuari (yaitu kawah yang disebabkan oleh ejecta yang mengorbit di sekitar planet pusat) ditelusuri kembali ke dampak utama mereka. .
Di masa depan, proses semacam ini dapat terbukti sebagai cara baru untuk menilai karakteristik permukaan planet dan benda-benda lain - seperti bulan-bulan Jupiter dan Saturnus yang sangat kawah. Temuan ini juga akan membantu kita untuk belajar lebih banyak tentang sejarah Phobos, yang pada gilirannya akan membantu menjelaskan sejarah Mars.
"[Ini] memperluas kemampuan kita untuk membuat hubungan lintas sektoral pada Phobos yang akan mengungkap urutan sejarah geologis," tambah Asphaug. "Sejak sejarah geologis Phobos diperbudak oleh disipasi pasang surut Mars, dalam mempelajari skala waktu geologi Phobos kita belajar tentang struktur interior Mars ”
Dan semua informasi ini mungkin berguna ketika tiba saatnya bagi NASA untuk meningkatkan misi awak ke Planet Merah. Salah satu langkah kunci dalam usulan "Perjalanan ke Mars" adalah misi ke Phobos, tempat kru, habitat Mars, dan kendaraan misi semuanya akan dikerahkan sebelum misi ke permukaan Mars.
Belajar lebih banyak tentang struktur interior Mars adalah tujuan yang dibagikan oleh banyak misi NASA di masa depan ke planet ini, yang mencakup NASA InSight Lander (jadwal untuk diluncurkan pada 2018). Dengan menjelaskan geologi Mars diharapkan akan menjelaskan bagaimana planet ini kehilangan magnetosfernya, dan karenanya atmosfer dan air permukaannya, miliaran tahun yang lalu.
