NASA:s Mars Odyssey Orbiter har inte fått många rubriker på sistone. Den skickades till Mars 2001 för att upptäcka närvaron av vatten och is på Mars, eller dess tidigare närvaro. Den tittade också på Mars geologi och strålning. Den har gjort sitt jobb utan mycket fanfar.
Nu har Odysseys infraröda kamera gett oss tre nya bilder av Mars måne Phobos.
Odysseys infraröda kamera kallas DEM . Det står för Thermal Emission Imaging System. THEMIS fungerar i det infraröda och i det visuella, och när det paras ihop med Odysseys termiska emissionsspektrometer kan det hjälpa till att förfina spektrometerns data om fördelningen av mineraler på Mars yta.
Men dessa nya bilder var alla av Phobos, den största av Mars två månar.
Phobos är Mars innersta måne. Precis som sitt mindre syskon Deimos är Phobos en knölig, missformad sten, och dess jämförelse med en potatis är svår att undvika. Dess mest välkända funktion är Stickney-kratern, som ses på bilden nedan. Dess yta har också en serie långa spår som verkar härröra från Stickney. Själva Stickney-kratern är 9 km (5,6 miles) i diameter, medan Phobos är cirka 22,5 km (14 miles) i diameter.
Phobos, den största av Mars två månar, med Stickney-kratern sedd på höger sida. Kredit: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA
Orsaken till kratern är uppenbar. Något påverkade den lilla månen. Och enligt a 2018 års tidning , den effekten var också ansvarig för spåren. Det papperet visade att skräp från stöten rullade längs Phobos yta och skapade spåren.
Dessa tre nya bilder togs under den gångna vintern och våren och visar månen när den rör sig genom Mars skugga. De kombinerades med tre äldre liknande bilder av Phobos. Genom att mäta temperaturvariationerna på Phobos yta när den rör sig in och ut ur skuggan, kan bilderna berätta för forskare om Phobos sammansättning. Dessa bilder och deras data kanske inte är avgörande, men forskare hoppas att det kastar lite ljus över debatten om Phobos ursprung: är det en fången asteroid? Eller en gammal del av Mars som skickades i omloppsbana efter att en annan kropp kolliderade med Mars? Har den ett annat ursprung?
Dessa tre tidigare bilder kombinerades med de nya för att ge en bild av Phobos när den vaxar, avtar och är full. Bildkredit: NASA/JPL-Caltech/ASU/SSI
'Denna nya bild är ett slags temperatur-bullseye - varmast i mitten och gradvis svalare på väg ut', säger Jeffrey Plaut, Odyssey-projektforskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, som leder uppdraget. 'Varje Phobos-observation görs från en något annan vinkel eller tid på dagen, vilket ger en ny typ av data,' beskrev Plaut de tre första bilderna.
De olika vyerna ger bättre inblick i olika aspekter av Phobos. Fullmånevyn är bättre för att studera materialsammansättning, medan halvmånevyer är bättre för att titta på ytstrukturer.
'Med halvmånevyerna kunde vi se hur grov eller slät ytan är och hur den är skiktad', säger Joshua Bandfield, en THEMIS-medforskare och senior forskare vid Space Sciences Institute i Boulder, Colorado. 'Nu samlar vi in data om vilka mineraler som finns i det, inklusive metaller.' Phobos mineral- och metallinnehåll kommer att vara nyckeln till att så småningom bestämma månens ursprung.
Dessa bilder var inte lätta att skaffa. Ingenjörer var tvungna att hitta ett sätt att vända Odyssey upp och ner och träna sina kameror på Phobos.
Bilderna kombineras med visuella ljusbilder tagna samtidigt. Förmörkelsebilden är undantaget, som visar hur månen skulle ha sett ut om den inte varit i totalt mörker.
De kombinerade sex bilderna visar Phobos när den vaxar, avtar och är full.
'Vi ser att ytan på Phobos är relativt enhetlig och består av mycket finkorniga material', säger Christopher Edwards från Northern Arizona University i Flagstaff, som leder bearbetningen och analysen av Phobos-bilderna. ”Dessa observationer hjälper också till att karakterisera sammansättningen av Phobos. Framtida observationer kommer att ge en mer komplett bild av temperaturextrema på månens yta.'
Du kan utforska Phobos och andra planeter, månar och rymdfarkoster i NASA:s interaktiva orrery Ögon på solsystemet . Bildkredit: NASA
Dessa Mars Odyssey-bilder tjänar också ett annat syfte. JAXA, Japan Aerospace Exploration Agency, planerar att skicka ett provretur uppdrag till Phobos år 2024. ESA föreslår sina egna exempel på returuppdrag till den lilla månen, även 2024. Dessa två byråer kommer att behöva detaljerade observationer av Phobos yta för att förbereda sig för sina uppdrag.
'Genom att studera ytegenskaperna lär vi oss var de stenigaste fläckarna på Phobos är och var det fina, fluffiga dammet finns,' sa Bandfield i en pressmeddelande . 'Att identifiera landningsrisker och förstå rymdmiljön kan hjälpa framtida uppdrag att landa på ytan.'
Phobos ursprung är fortfarande oklart. Den fångade asteroidteorin har stor makt, eftersom både Phobos och Deimos har mycket gemensamt med kolhaltiga asteroider av C-typ , den vanligaste typen av asteroid i vårt solsystem. Men en infångad asteroid borde ha en mer långsträckt, elliptisk bana, medan Phobos bana är närmare cirkulär.
En annan teori säger att Phobos är ett sekundärt solsystemobjekt. Det betyder att snarare än att bildas samtidigt som Mars och ta upp en cirkulär bana, bildades den ur ett annat moln av material långt efter att Mars redan hade bildats.
En annan teori säger att Phobos, och sannolikt Vi säger , är båda bitar av Mars, som kastas ut i omloppsbana av ett massivt nedslag. Den teorin säger att det kan ha funnits många andra månar som Phobos och Deimos, men att de har fallit tillbaka till ytan. Phobos är på väg att kollidera med Mars och kommer att påverka ytan inom 30 till 50 miljoner år, om den inte först slits isär av tidvattenkrafter.
Andra nya observationer av Phobos visar att den är mycket porös, lite mer än en stenhög som hålls samman av en skorpa.
Dessa infraröda bilder och de olika vyerna av Phobos kommer inte att lösa mysteriet med dess ursprung på egen hand. Men de matar in det.
Om JAXA och ESA framgångsrikt returnerar prover av Phobos till jorden kan vi äntligen få vårt svar.
Mer:
- Pressmeddelande: Tre nya vyer av Mars mån Phobos
- Tidigare pressmeddelande: Varför denna marsfullmåne ser ut som godis
- Universum idag: Mars Express tar bilder av Phobos när den flyger förbi