Mars måne fik sine riller fra rullende sten, undersøgelse tyder på

En ny undersøgelse styrker ideen om, at mærkelige riller, der krydser overfladen af ​​Marsmånen Phobos, blev lavet af rullende kampesten, der blev sprængt fri fra en gammel asteroide-nedslag.

Forskningen, udgivet i Planet- og rumvidenskab , bruger computermodeller til at simulere bevægelsen af ​​affald fra Stickney-krateret, en kæmpe flænge i den ene ende af Phobos' aflange krop. Modellerne viser, at kampesten, der rullede hen over overfladen i kølvandet på Stickney-sammenstødet, kunne have skabt de forvirrende mønstre af riller, der ses på Phobos i dag.

"Disse riller er et karakteristisk træk ved Phobos, og hvordan de blev dannet er blevet diskuteret af planetariske videnskabsmænd i 40 år, " sagde Ken Ramsley, en planetarisk videnskabsforsker ved Brown University, der ledede arbejdet. "Vi mener, at denne undersøgelse er endnu et skridt i retning af at nulstille en forklaring."

Phobos' riller, som er synlige over det meste af månens overflade, blev første gang set i 1970'erne af NASAs Mariner- og Viking-missioner. I årenes løb, der har ikke været mangel på forklaringer på, hvordan de er dannet. Nogle videnskabsmænd har påstået, at store nedslag på Mars har oversvømmet den nærliggende måne med rilleudskæringsaffald. Andre tror, ​​at Mars' tyngdekraft langsomt river Phobos fra hinanden, og rillerne er tegn på strukturelt svigt.

Atter andre forskere har hævdet, at der er en sammenhæng mellem rillerne og Stickney-påvirkningen. I slutningen af ​​1970'erne, planetariske videnskabsmænd Lionel Wilson og Jim Head foreslog ideen om, at ejecta - hoppende, glidende og rullende kampesten - fra Stickney kan have skåret rillerne. Hoved, en professor i Browns Department of Earth, Miljø- og planetvidenskab, var også medforfatter til dette nye papir.

For en måne på størrelse med den lille Phobos (27 kilometer på tværs på det bredeste sted), Stickney er et enormt krater på 9 kilometer på tværs. Slaget, der dannede det, ville have sprængt tonsvis af gigantiske sten, gør ideen om rullende sten fuldstændig plausibel, siger Ramsley. Men der er også nogle problemer med ideen.

For eksempel, ikke alle rillerne er justeret radialt fra Stickney, som man intuitivt kunne forvente, hvis Stickney ejecta lavede udskæringen. Og nogle riller er lagt oven på hinanden, hvilket antyder, at nogle allerede må have været der, da overlejrede blev skabt. Hvordan kunne der være grooves skabt på to forskellige tidspunkter fra en enkelt begivenhed? Hvad mere er, et par riller løber gennem selve Stickney, tyder på, at krateret allerede må have været der, da rillerne blev dannet. Der er også et iøjnefaldende dødt sted på Phobos, hvor der slet ingen riller er. Hvorfor skulle alle de rullende kampesten bare springe et bestemt område over?

For at udforske disse spørgsmål, Ramsley designede computermodeller for at se, om der var nogen chance for, at den "rullende sten-model" kunne genskabe disse forvirrende mønstre. Modellerne simulerer stierne for stenblokkene, der kastes ud fra Stickney, under hensyntagen til Phobos' form og topografi, såvel som dets gravitationsmiljø, rotation og kredsløb omkring Mars.

Ramsley sagde, at han ikke havde nogen forventninger til, hvad modellerne kunne vise. Han endte med at blive overrasket over, hvor godt modellen genskabte de rillemønstre, der blev set på Phobos.

"Modellen er egentlig bare et eksperiment, vi kører på en bærbar computer, " sagde Ramsley. "Vi putter alle de grundlæggende ingredienser i, så trykker vi på knappen, og vi ser, hvad der sker."

Modellerne viste, at stenblokkene havde en tendens til at justere sig i sæt af parallelle stier, som jibber med sæt parallelle riller set på Phobos. Modellerne giver også en potentiel forklaring på nogle af de andre mere forvirrende groove-mønstre.

Simuleringerne viser, at på grund af Phobos' lille størrelse og relativt svage tyngdekraft, Stickney-sten bliver bare ved med at rulle, i stedet for at stoppe efter en kilometer eller deromkring, som de kunne på en større krop. Faktisk, nogle kampesten ville have rullet og afgrænset sig hele vejen rundt om den lille måne. Den jordomsejling kunne forklare, hvorfor nogle riller ikke er radialt tilpasset krateret. Kampesten, der begynder at rulle hen over den østlige halvkugle af Phobos producerer riller, der ser ud til at være forkert justeret fra krateret, når de når den vestlige halvkugle.

Den runde kloden-rulling forklarer også, hvordan nogle riller er lagt oven på andre. Modellerne viser, at riller, der blev lagt ned lige efter sammenstødet, blev krydset minutter til timer senere af kampesten, der fuldførte deres globale rejser. I nogle tilfælde, de globetrottende kampesten rullede hele vejen tilbage til, hvor de startede - Stickney-krateret. Det forklarer, hvorfor Stickney selv har riller.

Så er der det døde punkt, hvor der slet ikke er nogen riller. Det område viser sig at være et ret lavt område på Phobos omgivet af en højere læbe, siger Ramsley. Simuleringerne viste, at kampesten ramte den læbe og tager et flyvende spring over det døde punkt, før de kommer ned igen på den anden side.

"Det er ligesom et skihop, " sagde Ramsley. "Kestenene fortsætter, men pludselig er der ingen jord under dem. De ender med at lave denne suborbitale flyvning over denne zone."

Alt i alt, Ramsley siger, modellerne besvarer nogle centrale spørgsmål om, hvordan ejecta fra Stickney kunne have været ansvarlig for Phobos' komplicerede rillemønstre.

"Vi synes, at dette er et ret stærkt argument for, at det var denne rullende kampestensmodel, der tegner sig for de fleste, hvis ikke alle, rillerne på Phobos, " sagde Ramsley.