Поверхность Фобоса позволит заглянуть в прошлое Марса

Марсианский спутник Фобос при движении по орбите вокруг планеты проходит сквозь поток заряженных атомов и молекул, истекающий из атмосферы, показывает новое исследование.

Многие из этих заряженных частиц, ионы кислорода, углерода, азота и аргона, покидали планету и отходили в космос на протяжении миллиардов лет, в то время как Марс постепенно терял свою атмосферу. Некоторые из этих ионов, согласно прогнозам группы ученых во главе с Квентином Неноном (Quentin Nénon) из Лаборатории наук о космосе Калифорнийского университета в Беркли, США, бомбардировали верхний слой поверхности Фобоса и могут хорошо сохраниться в нем.

Это, в свою очередь, означает, что при анализе образцов грунта с поверхности Фобоса в лабораториях на Земле можно получить информацию об эволюции марсианской атмосферы. Однажды атмосфера Марса являлась достаточно толстой для того, чтобы поддерживать существование жидкой воды на поверхности, в то время как сегодня плотность атмосферы Красной планеты составляет менее 1% от плотности атмосферы Земли.

Происхождение Фобоса до сих пор остается загадкой для ученых, поэтому Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) готовится отправить к этому спутнику Марса, диаметр которого в 100 раз меньше диаметра Луны, зонд под названием Martian moons Exploration (MMX) probe в 2024 г. для сбора образцов грунта и возврата их на Землю. Как показывает в своем исследовании Ненон, в случае посадки зонда на той стороне Фобоса, которая постоянно обращена к Марсу, отобранные образцы грунта будут нести в себе ионы марсианской атмосферы, инжектированные в него при прохождении Фобоса сквозь поток истекающей в космос атмосферы Красной планеты.

Свои выводы Ненон и его коллеги сделали, проанализировав параметры движения ионов, находящихся на орбите Фобоса, при помощи инструмента Suprathermal and Thermal Ion Composition instrument (STATIC) орбитального космического аппарата MAVEN. Отделив тяжелые ионы марсианской атмосферы от легких солнечных ионов, ученые смогли оценить плотность потока частиц, идущих со стороны Марса, а через нее – глубину, на которую могли проникнуть в верхний слой грунта Фобоса эти ионы. Согласно Ненону, эта глубина составляет не более нескольких сотен нанометров.

Получение информации о родительской планете через изучение ее спутников является весьма распространенным подходом в астрономии – так поверхность Луны, не подверженная, в отличие от поверхности нашей планеты, эрозионному воздействию воды и атмосферы, хранит в себе многие следы древних изменений, происходивших в ранней Солнечной системе, которые оказали также большое влияние на Землю.

Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.