Mars’ın uydularının uzun süredir devam eden gizemi ve bunu çözebilecek görev

Mars’ın iki küçük uydusu, Phobos (yaklaşık 22 km çapında) ve Deimos (yaklaşık 13 km çapında) kökenleri hala tartışma konusu olduğundan onlarca yıldır bilim adamlarının kafasını karıştırıyor. Bazı teklif ettim Bunların, bir gezegenden veya Mars yüzeyine çarpan büyük bir asteroitten kaynaklanan artık kalıntılardan oluşmuş olabileceği (#TeamImpact).

Ancak karşıt bir hipotez (#TeamCapture), ayların asteroitler olduğunu öne sürüyor yakalandı Mars’ın çekim kuvveti nedeniyle yörüngede sıkışıp kaldılar.

Gizemi çözmek için, Dünya’daki analitik analizler için ayların yüzeylerinden elde edilen materyale ihtiyacımız olacak. Şans eseri, Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı (Jaxa), “adlı bir görev başlatacak”Mars Ayının Keşfi” (MMX), Eylül 2024’te Phobos ve Deimos’a. Görev, yeni tasarlanmış bir roketle gerçekleştirilecek. H-3halen geliştirilme aşamasındadır.

Uzay aracının 2025 yılında Mars yörüngesine ulaşması, ardından Phobos’un yörüngesine girmesi ve 2029 yılına kadar Dünya’ya dönmeden önce son olarak yüzeyinden malzeme toplaması bekleniyor.

Bu, Jaxa’nın başarılı misyonunun ardından, uzaydan Dünya’ya malzeme getiren bir dizi yeni görevin bir sonraki görevi olacak. asteroit Ryugu (Hayabusa2), NASA’nın Bennu asteroitine yönelik Osiris-Rex misyonu ve Çin Uzay Ajansı’nın Ay’a yönelik Chang’e 5 misyonunun yanı sıra.

Hediyeler

Eğer gerçekten bir çarpma kaynağı meydana gelmiş olsaydı, Phobos’ta Mars’ta bulunanlara benzer materyal bulmayı beklerdik. Mars’tan doğrudan dönen herhangi bir malzemeye sahip olmasak da (henüz), yüzeyinden fırlatılan ve sonunda Dünya’ya giden yolu bulan kayalara sahip olacak kadar şanslıyız.

Dolayısıyla bu meteorlar, Phobos’tan getirilen materyale benzer olabilir ve bu da harika bir karşılaştırma sağlar.

Ancak asteroitin kökeninin ele geçirilmesi durumunda, Phobos’ta güneş sistemimizdeki diğer asteroitlerde bulunan materyalleri bulma olasılığımız daha yüksek. #TeamCapture grubundaki hakim hipotez, ayların göktaşlarıyla aynı kayadan oluştuğu yönünde. karbonlu kondrit. Neyse ki elimizde Phobos malzemesiyle karşılaştırabileceğimiz çok sayıda meteor ve örnek var.

Phobos’tan getirilen meteoritleri ve malzemeleri karşılaştırmak, iki ayın kökenini anlamamıza yardımcı olacak harika bir araç olacak. Malzemeyi laboratuvara aldıktan sonra numunelere sıkı analitik teknikler uygulanabilir.

Böyle bir teknik oksijen izotop analizidir. İzotoplar, çekirdekleri nötron adı verilen daha fazla veya daha az parçacık içeren elementlerin versiyonlarıdır. Örneğin oksijenin atom kütleleri 16, 17 ve 18 olan üç kararlı izotopu vardır.

Oksijen-17/oksijen-16 ve oksijen-18/oksijen-16 izotop oranlarının toplamı Δ olarak gösterilir¹⁷O ve belirli ana nesnelerin karakteristiğidir. Güneş sisteminin neresinde kayalık bir cismin oluştuğuna bağlı olarak, kayalarda farklı bir oksijen bileşimi elde edilir ve tutulur. Örneğin Dünya’daki kayalar Δ’ya sahiptir.¹⁷O 0 civarındayken, Mars’tan gelen meteorlar Δ’ya sahiptir.¹⁷O yaklaşık ~0,3. Bu nedenle Dünya’dan gelen kayalar ve Mars göktaşları kolayca ayrılabilir birinden diğerine.

Phobos, güneş sistemindeki Mars’la aynı veya en azından benzer konumda oluşmuş olsaydı, MMX’in getirdiği malzemenin bileşiminin de Δ olmasını beklerdik.¹⁷O yaklaşık 0,3.

Daha önce de belirtildiği gibi #TeamCapture, Phobos’un karbonlu kondrit benzeri bir kökene sahip olduğunu öne sürüyor. Bilim adamları tarafından incelenen bilinen tüm karbonlu kondritler ortaya çıkardı negatif izotop Δ¹⁷O, -0,5’ten -4’e kadar değişiyor. Bu nedenle oksijen, Mars’ın uydularının kökeninin çözülmesinde son derece güçlü bir araç olabilir ve materyal Dünya’ya geri gönderildiğinde görev için yüksek bir öncelik olmalıdır.

Eğer Phobos gerçekten de Mars’ın eski bir parçasını temsil ediyorsa, Mars’ın en ilkel materyalini içeriyor olabilir. Mars, rüzgar erozyonu ve su değişimi de dahil olmak üzere yüzeyindeki kayaları değiştiren çok çeşitli süreçler yaşadı. Viking gibi yörünge araçlarıyla gözlemlenen kuru nehir yatakları gibi özelliklere dayanarak, Mars’ta bir zamanlar suyun var olduğu açıktır.

Bu su muhtemelen asteroitler ve kuyruklu yıldızların karışımından ve volkanik aktiviteden kaynaklanmıştır. Mars ayrıca suyun gezegenin yüzeyinde sıvı olarak bulunmasına izin veren kalın bir atmosfere sahipti.

Öte yandan Phobos, sudan kaynaklanan kirlenme gibi süreçlerin yaşanmadığı (küçük darbe olayları yaşanmış olsa da) havasız bir cisim olarak kaldı. Bu, Phobos’tan getirilen örneklerin, Mars’ın orijinal su içeriğine ilişkin son derece önemli bilgiler sağlayabileceği ve güneş sisteminin erken dönemlerinde meydana gelen süreçlere bir pencere açabileceği anlamına geliyor.

MMX, uzay araştırmalarındaki en heyecan verici planlı görevlerden biridir. Bir yıldan az bir süre kala, başarılı bir lansman, numune alımı ve numune iadesi için şimdiden parmaklarımızı çaprazladık. Ben de dahil olmak üzere pek çok bilim insanı, bir gün bu örnekleri inceleme olasılığını kesinlikle çok isterdi.

Bu makale şuradan yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altındadır. Okumak orijinal makale.