چگونه فوبوس قمر مریخ، " ستاره ی مرگ" شد!

فوبوس، بزرگترین قمر مریخ، ذهن عموم را به خود مشغول کرده و برای دهه ها در هاله ای از ابهام بود. اما اخیراً شبیه سازی عددی در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور (LLNL) کمی سیمای قمر پنهان را روشن کرده است.   

ویژگی غالب در سطح فوبوس( با عرض  22 کیلومتر) دهانه ی بسیار بزرگ استیکنی( با عرض 9 کیلومتر) است که تقریباً به بزرگی نصف ماه است. دهانه به فوبوس شباهتی فیزیکی با ستاره ی مرگ نابودگر سیاره در فیلم" جنگ ستارگان" می دهد. اما در گذر دهه ها، درک شکل گیری چنین دهانه ی عظیمی به محققان ثابت کرده است که دور از دست رس است.

برای اولین بار، فیزیکدانان در LLNL نشان داده اند که چگونه یک سیارک و یا دنباله دار می تواند دهانه ی استیکنی را بدون آن که فوبوس را کاملا نابود کند، به وجود آورد. همچنین این تحقیق که تئوری سطح شیاردار قمر را کم رنگ کرده است، در Geophysical Review Letters چاپ شده است.

مگان بروک سیال یکی از نویسندگان مقاله و عضو تیم حفاظت سیاره ای LLNL گفت:" ما نشان داده ایم که شما در صورت استفاده از تخلخل و رزلوشن مناسب در یک شبیه سازی سه بعدی می توانید این دهانه را بدون از بین بردن قمر ایجاد کنید. مکان های بسیاری با قابلیت محاسبتی برای انجام این تحقیق با دقت مناسبی که ما انجام داده ایم وجود ندارد."  

این مطالعه نشان داد که رنجی از جواب های ممکن برای سایز و سرعت شئ برخورد کرده وجود دارد، اما سیال می گوید که یک سناریوی ممکن، شئ ضربه زننده ای با عرض250 متر با سرعت نزدیک به 6 کیلومتر بر ثانیه(  13,400  مایل در ساعت) می باشد.

مطالعات قبلی از شبیه سازی دو بعدی و با دقتی کمتر استفاده کرد، و آن ها در نهایت موفق به بازسازی دهانه ی استیکنی نشدند. علاوه بر این، مطالعات قبلی در محاسبه ی مقدار تخلخل پوسته ی فوبوس شکست خورد و این اشکال وارد شد که فوبوس از سطح مریخ متراکم تر است.   

همچنان که شبیه سازی ها نشان می دهد که چگونه یک بر خورد عظیم می تواند دهانه ی استیکنی را ایجاد کند، می توانند برای تکذیب یک تئوری مرتبط نیز ظاهر شوند. برخی استدلال کرده اند که صدها شیار موازی که به نظر می رسد از دهانه بیرون  رفته اند، بر اثر برخورد بوجود آمده است. با این حال، شبیه سازی در این مطالعه نشان می دهد که الگوهای شکستگی در پوسته فوبوس چیزی مانند شیارهای راست، طولانی و موازی نخواهد بود. از سوی دیگر، امکان این که شیارها توسط سنگ هایی که به آرامی بر اثر برخورد به حرکت در آمده اند، به وجود آمده باشند را حمایت می کند. اما به مطالعات بیشتری برای تست کامل نظریه نیاز داریم.

این پژوهش برای تیم حفاظت سیاره ای LLNL به عنوان یک تمرین تعیین معیار در استفاده ی آن ها از یک کد با منبع آزاد به نام اسفرال که در  LLNLگسترش یافته، به کار رفته است. تیم از کدهایی مانند اسفرال برای شبیه سازی روش های مختلف منحرف کردن سیارک های بالقوه خطرناک در محدوده ی زمین استفاده کرده است.    

سیال گفت:" چیزی به بزرگی و سرعت شئ ای که باعث به وجود آمدن دهانه استیکنی شده است، اثر مخربی بر روی زمین خواهد داشت. اگر ناسا سیارکی خطرناک که به سمت ما می آید را رؤیت کند، ضروری خواهد بود که ما مطمئن شویم قادر به منحرف کردن آن هستیم. ما یک فرصت پرتاب خواهیم داشت و عواقب آن نمی تواند بدتر باشد. ما این نوع تحقیق تعیین معیار را انجام می دهیم تا از درستی کد های خود زمانی که بیشترین نیاز را به آن ها داریم مطمئن شویم."

منبع:‌Astronomynow.com