Christopher Edwards, biträdande professor vid NAU:s institution för astronomi och planetvetenskap, just bearbetat nya bilder av Marsmånen Phobos som ger forskare insikt i månens fysiska egenskaper och dess sammansättning. Bilderna av den lilla månen, som är cirka 25 kilometer (15 miles) i diameter, fångades av NASA:s 2001 Mars Odyssey orbiter. När den granskas i kombination med tre tidigare släppta bilder, dessa nya bilder kan i slutändan hjälpa till att lösa debatten om huruvida planetkroppen är en "fångad asteroid" – indragen i evig omloppsbana runt Mars – eller om en uråldrig del av Mars sprängs från ytan av ett meteoritnedslag.

Tillsammans med forskare vid NASA:s Jet Propulsion Lab och Arizona State University, Edwards använde Thermal Emission Imaging System (THEMIS) ombord på 2001 års Mars Odyssey orbiter för att fånga bilderna från cirka 6, 000 kilometer (3, 700 miles) ovanför månens yta för att mäta temperaturvariationer under olika faser – vaxning, avtagande och full:

• En bild tagen den 9 december, 2019, visar Phobos yta vid dess maximala temperatur, 81 grader Fahrenheit (27 grader Celsius).
• En bild tagen den 25 februari, 2020, visar Phobos i förmörkelse, där Mars skugga helt blockerade solljus från att nå månens yta. Denna händelse resulterade i några av de kallaste temperaturerna som hittills uppmätts på Phobos, med den kallaste cirka -189 grader Fahrenheit (-123 grader Celsius).
• Den 27 mars, 2020, Phobos observerades lämna en förmörkelse, när dess yta fortfarande värmdes upp.

Edwards har varit en del av THEMIS-teamet sedan 2003. Alla THEMIS infraröda bilder är färglagda och överlagrade på THEMIS synliga bilder tagna samtidigt, förutom förmörkelsebilden, som är överlagrad på en syntetisk synlig bild av hur Phobos skulle ha sett ut om det inte hade varit i fullständig skugga.

"THEMIS-instrumentet är designat för att titta på sammansättningen och fysikaliska egenskaper hos Mars yta under olika förhållanden med hjälp av dess multi-våglängds synliga och infraröda kameror, sa Edwards.

Från de nya bilderna, han sa, "Vi ser att ytan på Phobos är relativt enhetlig och består av mycket finkorniga material. Dessa observationer hjälper också till att karakterisera sammansättningen av Phobos, som verkar vara mestadels basaltisk. Framtida observationer kommer att ge en mer komplett bild av temperaturextrema på månens yta."

Odyssey är den längst fungerande rymdfarkosten runt Mars, och har kretsat runt den röda planeten i mer än 18 år.

"I ett försök att fortsätta att utveckla ny vetenskap från Odyssey-uppdraget när den mognar, " sa Edwards, "för ett par år sedan föreslog vi att vi kunde titta på Phobos som en del av vårt utökade uppdragsförslag. Det kräver en STOR rymdfarkostmanöver, rotera den 180 grader till en geometri som den aldrig var avsedd att fungera i."

"När det gäller Phobos, " han sa, "dess ursprung är gåtfull. Banan den befinner sig i är inte särskilt stabil, och vissa vetenskapsmän har föreslagit att månen har förstörts och reformerats flera gånger på grund av dess omloppsbana. Det visar sig också att omloppsbanans exakta geometri gör det svårt att fånga – så vissa team har föreslagit att den härrör från Mars. Hur det gick till är inte klart, antingen! Kanske är det från ett stort meteoritnedslag som kastade ut material i omloppsbanan, och materialet grupperas för att bilda Phobos. Så det är därför vi letar efter ytans fysiska egenskaper, som kan hjälpa till att identifiera platser där vi kan se den primära sammansättningen och inte bara det finkorniga dammet."

Edwards tillade, "JAXA, Japans rymdorganisation, skickar ett helt uppdrag för att undersöka Phobos och Diemos (Mars andra måne) som kallas Martian Moons eXploration (MMX), så vi tillhandahåller bra spaningsdata för det kommande uppdraget!"