Marsi foltok: egy izgalmas gondolatkísérlet
A Mars Phobos holdjának réteges szerkezetéről
A Viking Orbiter–1 sok érdekes fotót készített a Mars egyik holdjáról, a Phobosról, amelyek egyike Gesztesi Albert, Horváth András és Illés Erzsébet figyelmét is felkeltette. Ez a kép a Phobos északi pólusának környékét mutatja a becsapódásos Roche-kráterrel, amelyen számos, egymással párhuzamos redő, gerinc vagy barázda fut végig. Az erózió a puhább rétegeket mélyebbre marta ki, mint a keményebb rétegeket, így a kemény rétegek kifutásait látjuk a redők formájában.
Az érdekes a redők vagy gerincek lefutása: keresztülfutnak a kráteren, majd a krátert körülvevő terepen folytatódnak, mintha meg sem történt volna a becsapódás. Ez arra utal, hogy itt nem egy felszíni „karcolódás” nyomairól van szó, hanem a kemény rétegek felszíni „kifutásait”, azaz a hold belső réteges szerkezetét látjuk.
A Phobos barázdái 20–600 méter szélesek, 5–10 méter mélyek, és sok közülük több ezer kilométer távolságra is elhúzódik. A holdacska egész felszínén megtalálhatók – kivéve a nagyon fiatal, 10,5 km átmérőjű Stickney-kráter területét. A kráterszámlálások alapján a Phobos 4,5 milliárd éves lehet, és nem tartják a Mars természetes holdjának, inkább a Deimosszal együtt befogott kisbolygónak tekintik. Hogyan jöhetne másképp ilyen kemény rétegek sorozata létre egy ilyen kicsi, 19×22×27 km-es égitesten? A gyenge gravitáció miatt ez sehogy sem képzelhető el. A Phobos azonban lehetett egy már nagyobbra nőtt égitest (bolygócsíra) felszínközeli darabja is. E nagy égitest geológiai fejlődése akár a vulkanizmuson, akár vizes fejlődésen keresztül lehetővé tehette a különböző keménységű rétegsorozatok létrejöttét. Ha ez az égitest egy másik nagyobbal ütközve darabokra tört, és darabjai mint „kisbolygók” Nap körüli pályákon keringtek, megvolt az esélye, hogy e „törmelékkisbolygók” közül egyeseket a nagybolygók véletlenszerűen befogjanak. Így kerülhetett közülük a most Phobosnak nevezett darab a Mars köré. Ezek a történetek nem csak elméletben képzelhetők el – a Naprendszer-kutatás későbbi űrszondás és számítógépes szimulációs vizsgálatai bizonyították, hogy ilyen ütközések sokszor meg is történtek a Naprendszer nagyon korai életében. (Óriás becsapódásról beszélünk például, amikor közel két azonos méretű test ütközik; a mi Holdunk keletkezését is egy ilyen óriás ütközéssel magyarázzák.)
A Phobos 4,5 milliárd éves kora az az idő, amikorra a Naprendszer bolygótestjei éppenhogy csak összeálltak. Földünk fejlődését is innentől kezdve számoljuk. A Phobos barázdáiból azt a következtetést vonhatjuk le, hogy arra az időre már sok bolygótest komoly geológiai fejlődésen ment át – hacsak ezt a fejlődést egy „óriás ütközés” nem szakította meg.
Más kisbolygók űrszondás fotóin (Gaspra, Ida, Lutetia) szintén kimutathatók voltak ilyen egymással párhuzamosan futó redők, rendszerint a kisbolygótestek hosszabbik tengelyére merőlegesen – mint a Phobosnál –, amelyek belső réteges szerkezetre utalhatnak. Ez azt jelentheti, hogy esetleg megtaláltuk a kisbolygók azon csoportjának első tagjait, amelyek már nagyobb bolygókezdemények (planetezimálok) összeütközéséből visszamaradt darabok.
A kisbolygók egy másik csoportjának (a „sóder-” vagy „törmelékhalmaznak” nevezett kisbolygók) első képviselőit, az Itokawát a japán Hayabusa–1, a Ryugut a Hayabusa–2, a Bennut a NASA OSIRIS-REx űrszonda találta meg. A kisbolygók réteges szerkezetének témájában 11 nemzetközi publikáció született.
Illés Erzsébet, Horváth András Ferenc
Irodalom
Almár, I. – Horváth, A. – Illés-Almár, E.: Phobos – a surface mine or an international park? The Planetary Report 1988, 8(5), 17.
Horváth, A. – Almár, I. – Illés-Almár, E. – Szabó, A.: Comparison of the surface grooves on Gaspra and Phobos. Advances in space research, 2001, 27(8), 1489–1492.
Horváth, A. – Bérczi, Sz.: Proposals for Mars Express and Nozomi missions how to determine the layered structure of Phobos. In: Lunar Planet. Sci. Conf. XXXIV#1131, 2003. 03. Houston, abstract, poster, CD-ROM, 2003.
Horváth, A. – Bérczi, Sz. – Illés-Almár, E.: Stratigraphy of the rolling-printed groove-fields on Dawn images in order to reconstruct paleoaxes of 4 Vesta. In: 43rd Lunar and Planetary Sci. Conf. #1402, 2012.
Horváth, A. – Illés, E.: On the possibility of the layered structure of Phobos. EOS Transact. of the American Geophysical Union 1981, 62(17), 203.
Horváth, A. – Illés, E. – Horváth, F. – Gesztesi, A.: Predlozhenija dlja opredelenije sloistoj strukturi Phobosa po lokalnim izmerenijam s ispolzovanijam KA „Phobos-Grunt”. Materiali Mezhdunar. nauchn. konfer. „Intercosmos-30”, 9–10. 04. 2001. Proceed. of Russ. Acad. of Scienc. 2003, IK-30, RAN, 316–319.
Horváth, A. – Illés-Almár, E.: Grooves on 21 Lutetia indicated a layered structure. In: 42nd Lunar and Planetary Sci. Conf. #1366, poster, CD-ROM, 2011.
Illés, E. – Horváth, A.: On the origin of the grooves on Phobos COSPAR, URSI, IAU, IAGA, and IUGG. Symposium and Topical Meeting on the Progress in Planetary Exploration, Budapest, Hungary, June 2–14, 1980. Advances in space research 1983, 1(8), 49–52.
Illés, E. – Horváth, A. – Horváth, F. – Gesztesi, A.: In situ measurements to determine if Phobos is layered. Acta Astronautica 1985, 12(6), 455–464.
Illés-Almár, E. – Gesztesi, A. – Horváth, A. – Fejes, I.: Gray bands on Europa, 32nd COSPAR: Nagoya, Japan, July 1998. Advances in space research 2000, 26(10), 1677–1680.
Illés-Almár, E. – Gesztesi, A. – Horváth, A. – Fejes I.: The gray bands on Europa, COSPAR Conf. 1998, Nagasaki 1997. SPSC XXVIII, 1455–1456.
