ماه فوبوس چگونه به این شکل درآمد؟

ماه فوبوس مریخ یک دنیای مبهم کوچک، با شیارهای غیرمعمول در سراسر سطح آن می‌باشد. در حال حاضر دانشمندان شواهد جدیدی را برای حمایت از نظریه‌ای که این شیارها توسط تخته‌سنگ‌های نورد ایجاد شده اند، ارائه می‌دهند.

ماه فوبوس، با شیارهای مبهم آن. دهانه Stickney در گوشه پایین سمت راست تصویر قرار دارد. تصویر از NASA / JPL-Caltech / دانشگاه آریزونا.

فوبوس به معنای واقعی کلمه، ماه بسیار پر جنب و جوشی است. سطح این ماه با شیارهای خطی عجیب و غریبی پوشیده شده است و دانشمندان به مدت طولانی فکر کرده‌اند که این شیارها چگونه شکل گرفته‌اند. در حال حاضر، یک مطالعه جدید از محققان دانشگاه براون ممکن است این رمز و راز را حل کند. محققان می‌گویند که تخته سنگهایی که روی سطح فوبوس می‌غلطند، احتمالا علامت گذاری شده است. یافته‌های جدید بررسی شده توسط پژوهشگران در 16 نوامبر 2018 در علوم سیاره‌ای و فضایی منتشر شد.

 این مطالعه نشان می‌دهد که تخته‌سنگ‌هایی که در طول فوبوس می‌غلتند در اثر ضربه این شیارها که از دهانه بزرگ Stickney در این قمر مریخی منشا می‌گیرند؛ این شیارها را ایجاد کرده‌اند. این تیم از مدل‌های کامپیوتری برای شبیه‌سازی حرکت آواری دهانه استفاده کرد. همانطور که کن رامسی، محقق علوم سیاره‌ای در دانشگاه براون که این کار را رهبری کرد، توضیح داد:

این شیارها یک ویژگی متمایز از فوبوس هستند و نحوه تشکیل آنها توسط دانشمندان سیاره‌ای برای 40 سال مورد بحث قرار گرفته است. ما فکر می‌کنیم این مطالعه یکی دیگر از گام‌هایی است که برای به دست آوردن یک توضیح برای این شیارها برداشته می‌شود.

مدل‌های کامپیوتری که مسیرهای احتمالی تخته‌سنگها را از دهانه بزرگ Stickney در فوبوس نشان می‌دهند. تصویر از  Ramsley et al./Brown University.

شبیه‌سازی کامپیوتری نشان می‌دهد که چطور تخته‌سنگ‌ها “بر روی یک منطقه” فوبوس می‌غلطند، و شیارها را ایجاد می‌کنند. تصویر از  Ramsley et al./Brown University.

شیارها یک ویژگی قابل توجه در این ماه کوچک مریخی هستند و برای اولین بار توسط ماموریت‌های مارینر و وایکینگ در دهه 1970 دیده شد. تئوری دیگر این بود که شیارها ناشی از شکست ساختاری در ماه بود، زیرا گرانش مریخ بصورت بسیار آهسته ماه را از هم جدا می‌کند.

 ایده تخته سنگها نیز جدید نیست. در اواخر دهه 1970، دانشمندان سیاره‌ای، لیونل ویلسون و جیم هد نیز این ایده را پیشنهاد کردند که تخته سنگهای غلطان  Stickney ممکن است شیارها را ایجاد کنند. هد یک نویسنده مشترک در مقاله جدید است.

 دهانه Stickney حدود 5.6 مایل (9 کیلومتری) است و فوبوس خود تنها 16.7 مایل (27 کیلومتر) می‌باشد.

 نظریه جدید بسیار ساده به نظر می‌رسد، گرچه هنوز هم سؤالی وجود دارد. اکثر شیارها از دهانه Stickney دور می‌شوند، اما بعضی از آنها اینچنین نیستند. برخی از شیارها نیز در بالای شیارهای دیگر قرار دارند و نشان می‌دهد که آنها در زمان‌های مختلف ایجاد شده‌اند. چگونه می‌توان آن را با تمام شیارهای ایجاد شده توسط یک ضربه مشترک دانست؟ شیارهای دیگر حتی از طریق دهانه Stickney درست عمل می‌کنند. این دهانه باید در هنگام ایجاد این شیارها وجود داشته باشد، در غیر این صورت تأثیری که توسط دهانه ایجاد شده بود، در آن منطقه پاک می‌شد.

 نقشه فوبوس، گرفته شده توسط مدار وایکینگ. تصویر از  Planetary Data System/Phil Stooke

با وجود این مشکلات، رامسلی متوجه شد که مدل‌های کامپیوتری مدل‌های شیار را به خوبی شبیه‌سازی کرده‌اند، هرچند که نمی‌دانست چه چیزی انتظار می‌رود:

این مدل واقعا یک آزمایش است که ما روی یک لپتاپ اجرا میکنیم. ما تمام موارد اساسی را در آن قرار داده‌ایم، سپس دکمه را فشار می‌دهیم و می‌بینیم که چه اتفاقی می‌افتد.

شیارها به طور موازی به یکدیگر متصل می‌شوند و براساس مدل‌های کامپیوتری، تخته‌سنگها نیز می‌توانند از برخورد لرزه‌ای در مسیرهای موازی نیز حذف شوند. تخته‌سنگها به علت ضعف بسیار فوبوس، طولانی‌تر از ماههای بزرگتر یا سیارات دیگر نیز می‌چرخند. اگر برخی از تخته‌سنگها تمام راه را در اطراف ماه بچرخند، این امر می‌تواند توضیح دهد که چرا برخی شیارها به شعاع دهانه متصل نیستند. همچنین می‌تواند شیارهای تشکیل شده در بالای شیارهای دیگر را توضیح دهد، از آنجایی که شیارهایی که درست پس از ضربه ایجاد می‌شوند، از چند دقیقه تا چند ساعت بعد از گذر تخته‌سنگ‌هایی که سفر خود را در اطراف ماه به اتمام رسانده‌اند، از این رو تفاوت زمان در تشکیل آنها حل می‌شود. همچنین، اگر برخی از تخته سنگها همه دور ماه را می‌غلطیدند، می‌توانستند درست در اطراف دهانه Stickney دیده شوند.

یک نمای نزدیک از برخی از شیارهای مریخ اکسپرس. تصویر از ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum).

اما در مورد “نقطه خالی”‌ای که در آن هیچ شیاری وجود ندارد، علت چه چیزی می‌تواند باشد؟ شبیه‌سازی‌های کامپیوتری هم توضیح می‌دهند که یک منطقه کم ارتفاع است که با یک “بلندی” بزرگتر محاصره شده است. تخته‌سنگ‌ها ابتدا به این تپه ها می‌خورند و از منطقه دور می‌شوند و دوباره از طرف دیگر فرود می‌ایند. همانطور که رامسلی آن را شرح داد:

مثل پرش اسکی است. تخته سنگ راه خودش را ادامه می‌دهد اما ناگهان زمینی زیر آن وجود ندارد. آنها پرواز می‌کنند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

How did Phobos get so groovy?

By Paul Scott Anderson in SPACE | November 29, 2018

https://earthsky.org/space/new-evidence-supports-theory-to-explain-odd-grooves-on-mars-moon-phobos