Seltsame Rillen auf Phobos wurden durch Felsbrocken verursacht, die auf seiner Oberfläche herumrollten

In den 1970er Jahren wurden die Mariner- und Wikinger-Missionen der NASA ausgesandt, um andere Planeten in unserem Sonnensystem zu erkunden. Alle drei (es gab zwei Wikinger-Missionen) haben auf ihren Reisen Bilder von Marsmond Phobos aufgenommen. Sie waren unsere ersten Bilder des winzigen, kartoffelförmigen Mondes, und die Bilder enthielten ein Rätsel: seltsame lineare Rillen auf der Mondoberfläche.

Es gab eine Debatte darüber, was diese Grooves verursacht hat. Einige Forscher schlugen vor, dass Phobos mit Trümmern von großen Stößen überschüttet wurde und die Trümmer die Rillen in die Oberfläche schnitzten. Andere dachten, dass die Rillen Anzeichen für einen strukturellen Zerfall sein könnten, da die Schwerkraft des Mars den kleinen Mond auseinander reißt. Andere haben gesagt, dass es eine Verbindung zwischen dem Stickney-Aufprall und den Rillen geben muss.

Eine neue Studie bestärkt die Idee, dass der Stickney-Aufprall und die Rillen zusammenhängen.

Die Studie stammt von Kenneth Ramsley und James Head, beide von der Brown University, wobei Ramsley die Studie leitete. Sie verwendeten Computermodelle, um die Bewegung von Trümmern aus dem Stickney-Krater zu simulieren, einem großen Einschnitt an einem Ende des länglichen Körpers von Phobos. Ihre Modelle zeigen, dass Felsbrocken, die nach dem Aufprall von Stickney über die Oberfläche rollen, die rätselhaften Muster der Rillen erzeugt haben könnten, die heute auf Phobos zu sehen sind. Head war einer der ersten, der diese Idee bereits in den 1970er Jahren vorschlug.

Phobos ist ein kleiner Mond, der an seiner breitesten Stelle nur 27 km breit ist. Im Vergleich dazu ist der Stickney-Krater (benannt nach der Frau des Phobos-Entdeckers Asaph Hall) riesig. Mit einem Durchmesser von 9 km dominiert es den winzigen Mond. Stickney ist so groß, dass es einen weiteren kleineren Krater enthält.

Ein Aufprall von der Größe von Stickney hätte Tonnen von Felsbrocken von der Oberfläche weggeschleudert, und wenn sie zurückgefallen wären, hätten sie die Rillen verursacht. Zumindest zeigen das die Simulationen. Aber es gibt ein paar Knackpunkte.

Die Intuition könnte uns sagen, dass alle Rillen vom Stickney-Aufprall ausgehen sollten, aber sie tun es nicht. Einige der Rillen kreuzen sich über anderen Rillen, was bedeutet, dass sie zu unterschiedlichen Zeiten erstellt wurden. Und einige Rillen verlaufen direkt durch den Stickney-Krater, was bedeutet, dass der Krater bereits vorhanden sein musste, als sich die Rillen bildeten. Die Oberfläche von Phobos hat auch einen sogenannten toten Punkt, an dem es keine Rillen gibt.

"Wir denken, dass dies ein ziemlich starkes Argument dafür ist, dass dieses rollende Boulder-Modell die meisten, wenn nicht alle Rillen auf Phobos ausmacht." Kenneth Ramsley, Brown University.

Die beiden Wissenschaftler bauten ihr Computermodell mit detaillierten Daten auf, die die Form und Topographie von Phobos sowie die Gravitationsumgebung, Rotation und Umlaufbahn um den Mars berücksichtigten. "Das Modell ist wirklich nur ein Experiment, das wir auf einem Laptop durchführen", sagte Ramsley in einer Pressemitteilung. "Wir geben alle Grundzutaten ein, drücken dann den Knopf und sehen, was passiert."

Laut Ramsley hatte er keine Erwartungen an das, was das Modell zeigen würde. Aber er war überrascht, wie gut das Modell die Grooves auf Phobos nachgebildet hat. Es zeigte sich, dass die Felsbrocken dazu neigten, sich in Sätzen paralleler Pfade auszurichten, was mit den Sätzen paralleler Rillen auf Phobos übereinstimmt. Die Modelle bieten auch eine mögliche Erklärung für einige der anderen rätselhafteren Rillenmuster.

Bei einem größeren Körper rollten die Felsbrocken eines Aufpralls eine Weile, bevor die Schwerkraft und die Reibung langsamer wurden und sie stoppten. Aber auf Phobos wären einige der Felsbrocken rund um den kleinen Mond gerollt und gesprungen. Dies erklärt, warum die Rillen nicht wie bei größeren Körpern einem Auswurfmuster entsprechen. Sobald ein Felsbrocken den Mond umrundet hat, sind seine Rillen nicht mehr auf den Krater ausgerichtet.

Das Modell erklärt andere Facetten der Phobos-Rillen. Da die Felsbrocken um den Mond gerollt und weitergegangen sein könnten, hätten sie leicht zuvor erzeugte Rillen und überlagerte Rillen kreuzen können. Sie hätten sogar bis zu ihrem Ausgangspunkt, dem Stickney-Krater selbst, zurückrollen und die Rillen im Krater erzeugen können.

Aber was ist der rillenfreie tote Punkt?

Der Bereich ohne Rillen stellt sich als Bereich mit niedrigerer Höhe heraus, der von „Lippen“ mit höherer Höhe umgeben ist. Die Simulation zeigt, dass Felsbrocken diese Lippen getroffen hätten und über die Oberfläche geschleudert worden wären, auf der anderen Seite der Vertiefung gelandet wären und sie rillenfrei gelassen hätten. "Es ist wie eine Schanze", sagte Ramsley. "Die Felsbrocken gehen weiter, aber plötzlich gibt es keinen Boden mehr unter ihnen. Am Ende machen sie diesen suborbitalen Flug über diese Zone. “

Ramsley sagt, dass das Modell einige der wichtigen Fragen zu den Rillen auf Phobos beantwortet und den Stickney-Aufprall in den Mittelpunkt stellt. "Wir glauben, dass dies ein ziemlich starkes Argument dafür ist, dass dieses rollende Boulder-Modell die meisten, wenn nicht alle Rillen auf Phobos ausmacht", sagte Ramsley.

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