Japanska svemirska agencija JAXA u listopadu kreće po prvi uzorak iz Marsovog sustava, a ključ za njegovo čitanje stigao je iz Europe — atlas površine Fobosa koji objašnjava kamo se i zašto kreće tlo tog malog, čudnog mjeseca.
Misija Martian Moons eXploration (MMX) lansira se u listopadu, Fobos bi trebala dosegnuti 2027., a uzorak vratiti na Zemlju 2031. godine. Riječ je o prvom uzorku iz Marsovog sustava — ne s Marsa, nego s njegovog najvećeg mjeseca, tijela promjera tek oko 11 kilometara čije podrijetlo znanstvenici ni danas ne mogu sa sigurnošću odrediti.
Dvojica istraživača, Isabel Herreros iz španjolskog Centra za astrobiologiju u Madridu i Sébastien Charnoz s Instituta za fiziku Zemlje u Parizu, objavila su u časopisu Earth and Planetary Science Letters morfodinamički atlas Fobosa. Ne donosi nove fotografije ni spektre, nego kartu sila koje na tom tijelu pokreću labavi materijal.
To je razlika koja se lako previdi. Na Zemlji se kamenje kotrlja nizbrdo jer gravitacija nadjačava sve ostalo. Na Fobosu je gravitacija toliko slaba da o smjeru kretanja tla odlučuju i centrifugalna sila zbog rotacije, plimne sile Marsa i Coriolisov efekt. Nagib terena sam po sebi ne govori gotovo ništa.
Kamo ide tlo i zašto to nije bilo poznato
Autori su krenuli od digitalnog modela reljefa Fobosa koji uključuje brazde, lineamente, klizišta, rijetke udarne kratere i dominantni krater Stickney. Na to su nadogradili vlastiti kod koji modelira kretanje materijala uz trenje, čime su dobili ono što nazivaju Regolith Migration Pathways (RMP) — preferirane rute kojima se tlo kreće.
Prije ovog rada istraživanja su uglavnom identificirala zone nestabilnosti, mjesta gdje materijal može biti pokrenut. Nitko nije pokazao gdje taj materijal završava. A upravo o tome ovisi što će MMX-ova sonda, koja će prikupiti svega desetak grama materijala, zapravo zahvatiti.
Rezultat je mreža transportnih ruta koje završavaju u niskim, glatkim i spektralno neutralnim područjima — terenima gdje se regolit taložio tijekom dugih razdoblja. Iznad njih su grublji, kraterima bogati predjeli s plavim spektralnim nagibom, aktivne zone koje su labavi materijal već izgubile. Crveni spektralni tereni najstariji su i gotovo se ne mijenjaju.
Model pokazuje i ovisnost o trenju. Uz pretpostavku kuta trenja od 30 stupnjeva, kretanje niz padinu ograničeno je na unutrašnjost velikih kratera i istočnu vanjsku padinu Stickneyja. Uz kut od 14 stupnjeva otvaraju se velike rute koje danas vjerojatno ne djeluju, ali su mogle oblikovati površinu u prošlosti.
Dva uzorka, dvije različite povijesti
MMX planira uzeti dva uzorka: jedan blizu točke okrenute prema Marsu, drugi blizu točke okrenute od Marsa. Prema ovom atlasu, to su dva bitno različita okoliša.
Na podmarsovskoj strani nakuplja se star, dobro izmiješan regolit s više izvora, dugo izložen svemirskom vremenu. Na antimarsovskoj strani materijal se, čini se, još kreće, pa uzorak može sadržavati mlađi, manje istrošen materijal i podatke o zavičajnoj površini ili plitkom podzemlju Fobosa.
Autori sami navode ograničenja: model ne uključuje libraciju Fobosa, ne pretpostavlja ništa o unutrašnjoj strukturi površinskog materijala ni o njegovim mehaničkim svojstvima, primjerice koliko se pojedini oblutci drže zajedno.
Pitanje koje izvor ne postavlja
Ovdje se otvara ono što se u ovakvim radovima rijetko izgovara. Atlas je izrađen prije nego što je ijedan gram Fobosa izvađen, i on će poslužiti kao referentni okvir za interpretaciju uzorka. To znači da će se tumačenje uzorka mjeriti prema modelu, a ne obrnuto.
Ako uzorak ne odgovara očekivanjima — primjerice ako materijal s podmarsovske strane ne bude tako star i izmiješan kako model predviđa — pitanje je hoće li se prije preispitati model ili uzorak. Kod uzorka koji se vraća jednom i nikada više, ta razlika nije akademska.
Isti obrazac poznajemo iz drugih misija povrata uzoraka: modeli se grade da bi uzorak imao kontekst, a zatim postaju mjera kojoj se uzorak mora prilagoditi. Kod Fobosa je dodatni rizik što ne znamo ni odakle mjesec potječe — je li zarobljeni asteroid, ostatak diska materijala izbačenog nakon udara u Mars ili nešto treće. Bez tog odgovora svaki atlas površine opisuje tijelo čiji temeljni identitet ostaje nepoznat.
MMX bi mogao dati odgovor i na to pitanje, ali tek 2031. Do tada će ovaj atlas biti najbolja karta koju imamo — i najveća obveza koju su njegovi autori preuzeli.
Svjedočanstvo pukovnice Marine Popović iz doba ruske misije Fobos 2 koja je prolazila tuda 1988/89 među lakovjernijim čitateljima poput mene ostavlja mogućnost da su i Fobos i Demios umjetni sateliti izgrađeni nekoć davno dok je Mars bujao životom.
😑