Реголіт Фобоса містить іони марсіанської атмосфери

Астрономи чотири роки досліджували іони, що вилітають з атмосфери Марса, та змогли визначити середню кількість цих частинок, яка потрапляла на поверхню Фобоса. Про це вони пишуть у журналі Nature Geoscience. Підтвердити знахідку дозволять майбутні місії з доставки зразків верхнього шару реголіту супутника на Землю.

Що відбувається з атмосферою Марса?

Марс, який в минулому мав теплий та вологий клімат і атмосферу з високою густиною, став сухим і холодним близько 3,5 мільярдів років тому. До цього призвела, зокрема, втрата його атмосферних частинок. Марс втрачав і продовжує втрачає важкі іони: атомарний кисень, молекулярний кисень, іони діоксиду вуглецю тощо. Атоми та молекули, що вилітають з атмосфери планет, можуть осідати на їхніх супутниках. Фобос, найближчий до Марса супутник, обертається на відстані лише 6000 кілометрів від нього, тож вчені припускають, що на ньому можуть бути важкі іони з атмосфери Червоної планети.

Вважається, що Фобос і Деймос можуть бути астероїдами, які Марс захопив своєю гравітацією, або ж могли утворитися з уламків, що відкололися від планети внаслідок зіткнення з іншим астрономічним тілом. Японська місія Martian Moons Exploration (MMX), яка повинна стартувати у 2024 році, має на меті отримати зразки з поверхні Фобоса та доставити їх на Землю. З їхньою допомогою вчені сподіваються дізнатися більше про походження супутника.

Що досліджували вчені?

Дослідники проводили спостереження за іонами поблизу орбіти Фобоса за допомогою приладів на борту місії MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) з 2015 по 2019 рік. Вони мали на меті відстежити потоки атмосферних іонів на різні ділянки супутника під час його проходження орбітою. Зокрема, прилад STATIC (SupraThermal and Thermal Ion Composition) на борту MAVEN розрізняв іони з сонячного вітру та з атмосфери Марса.

Про що вони дізналися?

Вимірювання дозволили оцінити середній потік іонів, який впливав на різні ділянки Фобоса протягом геологічних часових проміжків. Виявилося, що цей потік є дуже асиметричним: поверхня Фобоса, обернута до Марса, отримує у 15-100 разів більше частинок, ніж його дальня сторона. Таким чином, марсіанські атмосферні атоми кисню, вуглецю, азоту та аргону переносяться і можуть зберігатися всередині першої сотні нанометрів зерен реголіту на супутнику. Крім того, марсіанські іони пришвидшують вивітрювання реголіту обернутої до Марса сторони у 2 рази в порівнянні зі зворотною стороною. На думку авторів, це необхідно враховувати при виборі місця для відбору зразків.