Strukturen på Phobos en av Mars månar

 

Phobos är den större och innersta av Mars två månar. MARSIS-instrumentet är ett instrument på Mars Express ursprungligen utformat för att studera Mars inre struktur. Konstruerat för användning på ett avstånd mellan rymdfarkosten och Mars yta av mer än 250 km.

Nyligen uppgraderades dess mjukvara vilket gör att den kan användas på mycket närmare avstånd och då användas för undersökning av Phobos för att utreda denna månes  ursprung.

"Under denna förbiflygning använde vi MARSIS för att studera Phobos från så nära håll från Phobos som 83 km", säger Andrea Cicchetti vid MARSIS-teamet påINAF.

 "Att komma närmare månen gör att vi kan studera dess struktur mer detaljerat och identifiera viktiga funktioner som vi aldrig skulle ha kunnat se från längre avstånd. I framtiden är vi övertygade om att vi kan använda MARSIS från ner till 40 km. Mars Express omloppsbana har även den finjusterats för att ta farkosten så nära Phobos som möjligt under en handfull förbiflygningar mellan 2023 och 2025.

MARSIS är känd för sin roll i upptäckten av tecken på flytande vatten på Mars. Arbetssättet är att MARSIS skickar lågfrekventa radiovågor mot Mars eller Phobos från sin 40 meter långa antenn.

Merparten av dessa vågor reflekteras då från kroppens yta men vissa färdas igenom och reflekteras vid gränser mellan lager av olika material under ytan.

Genom att undersöka de reflekterade signalerna kan forskare kartlägga strukturen under ytan och studera egenskaper som materials tjocklek och sammansättning. Då det gäller Mars kan detta avslöja olika lager av is, jord, sten och vatten. Men Phobos interna struktur är mer av ett mysterium då det gäller dess sammansättning och uppgraderingen av MARSIS kan ge viktiga insikter för att lösa detta.

– Om Mars två små månar är infångade asteroider eller är av material som slitits loss från Mars under en kollision är en öppen fråga, säger ESA Mars Express-forskaren Colin Wilson. "Deras utseende tyder på att de var asteroider. Men hur de kretsar kring Mars tyder på något annat."

– Vi är fortfarande i ett tidigt skede i vår analys, säger Andrea. – Men vi har redan sett möjliga tecken på tidigare okända drag under månens yta. Den övre högra bilden visar "radargrammet" som MARSIS förvärvade under förbiflygningen av Phobos den 23 september 2022. (se denna medföljande länk) 

Ett radargram avslöjar här de "ekon" som skapas när radiosignalen från MARSIS studsar av något den träffar på och återvänder till instrumentet. Ju ljusare signalen är desto kraftfullare är ekot.

Den kontinuerliga ljusa linjen visar ekot från Phobos yta. De lägre reflektionerna är antingen orsakade av funktioner på månens yta, eller tecken på möjliga strukturella egenskaper under ytan (e).

"Avsnitt A—C spelades in med en äldre konfiguration av MARSIS-programvaran", säger Carlo Nenna, mjukvaruingenjör påEnginium, som genomför uppgraderingen. "Den nya konfigurationen förbereddes under" tekniska gapet "och användes framgångsrikt för första gången från D - F."

De vänstra och nedre högra bilderna visar observationsvägen över Phobos yta.

MARSIS drivs avIstituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Italien, och finansieras av den italienska rymdorganisationen (ASI).ESA och dess medlemsstater vilka deltar i det kommande uppdraget Martian Moons eXploration (MMX) för att landa på Phobos och återlämna ett prov av dess ytmaterial till jorden. MMX-uppdraget som leds av den japanska rymdorganisationen (JAXA), är planerat att starta 2024 och returnera sina prover till jorden 2029. Instrument ombord på Mars Express har varit avgörande för den detaljerade studien av Phobos som är nödvändiga för att förbereda sig för MMX-uppdraget.

Bild vikipedia på Phobos och kratern Stickney. Montage av tre separata bilder tagna av Viking 1 den 19 oktober 1978.