De Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA bereidt zich voor op een complexe onderneming naar de grootste maan van Mars. Om de kans op succes te vergroten, maken wetenschappers gebruik van een nieuwe, gedetailleerde kaart van het oppervlak van Phobos. Deze morphodynamische atlas is specifiek ontworpen om te ondersteunen bij het analyseren en selecteren van bodemmonsters die tijdens de missie verzameld zullen worden.
De Martian Moons eXploration (MMX)-missie heeft als hoofddoel om materiaal van Phobos te verzamelen en dit terug te brengen naar de aarde. Volgens berichtgeving van universetoday.com is de lancering gepland voor oktober, waarbij het ruimtevaartuig naar verwachting in 2027 bij de maan zal aankomen. De uiteindelijke terugkeer van de monsters naar onze planeet wordt voorzien in 2031.
Voor een dergelijke sample-returnmissie is precieze context essentieel. Hoewel regoliet — de losse gesteentemassa op het oppervlak — op het eerste gezicht uniform kan lijken, bevatten verschillende locaties unieke informatie over de evolutie van het zonnestelsel. Om deze data correct te kunnen interpreteren, moeten onderzoekers precies weten waar het materiaal vandaan komt en wat de aard van die specifieke locatie is.
Om deze noodzakelijke context te bieden, hebben Isabel Herreros van het Spaanse Astrobiologie Centrum en Sébastien Charnoz van het Institut de Physique du Globe de Paris een gespecialiseerde atlas ontwikkeld. Hun werk, getiteld "The dynamical surface of Phobos: A morphodynamic atlas" en gepubliceerd in Earth and Planetary Science Letters, biedt inzicht in de zogenaamde 'Regolith Migration Pathways'. Dit zijn specifieke routes waarlangs los materiaal over het oppervlak van de maan verschuift. Zoals beschreven door , dient deze atlas als instrument voor het nemen van strategische beslissingen over de exacte monsterlocaties.
Phobos is een onregelmatig lichaam met een diameter van ongeveer 11 kilometer, gekenmerkt door groeven en talloze kraters. De dynamiek van het oppervlak wordt bepaald door een complex samenspel van krachten. De onderzoekers stellen dat de verplaatsing van regoliet wordt beïnvloed door de eigen zwaartekracht van de maan, de traagheidskrachten en de getijdenkrachten van Mars. In een omgeving met extreem lage zwaartekracht ontstaan hierdoor specifieke patronen in de verspreiding van het bodemmateriaal.
Naast de praktische toepassing voor de MMX-missie is de atlas van fundamenteel belang voor het oplossen van het mysterie rond de oorsprong van Phobos. Er zijn momenteel diverse theorieën over het ontstaan van de maan. Enerzijds zou het kunnen gaan om een gevangen asteroïde, een zogenaamde 'rubble pile' met een dunne korst die door Mars is aangetrokken. Anderzijds zou de maan kunnen zijn voortgekomen uit een schijf van puin na een gigantische inslag op Mars, of via een hybride proces van beide scenario's.
Door de fysieke monsters van de MMX-missie te koppelen aan de gegevens uit de morphodynamische atlas, hopen wetenschappers uitsluitsel te krijgen over de herkomst van de maan. Indien de missie slaagt, zal dit de eerste keer zijn dat er materiaal uit het volledige Mars-systeem wordt teruggebracht naar de aarde, wat een nieuwe dimensie geeft aan ons begrip van de rode planeet en haar satellieten, zoals verder uitgelicht door .