Självklart, det finns inget väder i vår mening av ordet i rymden – ändå, mark kan också "vädra" i rymdens vakuum om den ständigt bombarderas av högenergipartiklar, som de som sänds ut av solen. Marsmånen Phobos påverkas av en speciell situation:den är så nära Mars att inte bara solvinden utan även bestrålningen av partiklar från Mars spelar en avgörande roll där. Ett forskarlag från TU Wien har nu kunnat mäta detta i laboratorieförsök. På bara några år, ett japanskt rymduppdrag kommer att ta jordprover från Phobos och föra dem tillbaka till jorden.

Miljarder år av partikelbestrålning

"Det finns olika teorier om hur Marsmånen Phobos kunde ha bildats", säger Paul Szabo, som arbetar med sin Ph.D. avhandling i forskargruppen av Prof. Friedrich Aumayr vid Institutet för tillämpad fysik vid TU Wien. "Det är möjligt att Phobos ursprungligen var en asteroid som sedan fångades av Mars, men det kan också ha skapats av en kollision mellan Mars och ett annat stort föremål."

När man undersöker sådana himlakroppar, man måste alltid komma ihåg att deras ytor har förändrats helt under miljarder år av kosmiska partikelbombardement. Jordens yta förblir opåverkad av detta, eftersom vår atmosfär skyddar partiklarna. Dock, geologin för himlakroppar utan atmosfärer, som vår måne eller Phobos, kan bara förstås om det är möjligt att korrekt bedöma "rymdvittring".

Därför, komplicerade experiment utfördes vid TU Wien:"Vi använde ett mineral som det finns på Phobos och bombarderade det i vakuumkammare med olika laddade partiklar, " förklarar Paul Szabo. "Med en extremt exakt balans, vi kan mäta hur mycket material som tas bort i processen och hur mycket varje partikel påverkar ytan.

Månen Phobos speciella egenskaper måste beaktas:Dess avstånd från Mars yta är mindre än 6000 km – inte ens två procent av avståndet mellan vår måne och jorden. Precis som vår måne, den är i en tidvattenlåst rotation runt sin planet:Samma sida är alltid vänd mot Mars.

"På grund av det extremt lilla avståndet mellan Mars och Phobos, inte bara partiklar som emitteras från solen spelar en roll på ytan av Phobos, men också partiklar från Mars, " säger Paul Szabo. Mars-atmosfären består huvudsakligen av koldioxid. Men i de yttre delarna av atmosfären finns också större mängder syre. När partiklar från solvinden tränger in där, syrejoner kan skapas, som sedan träffar Phobos i hög hastighet och ändrar ytmaterialet.

Data för 2024 rymduppdrag

"Med våra mätmetoder kunde vi uppskatta erosionen av Phobos mycket mer exakt än vad som tidigare varit möjligt, " säger Friedrich Aumayr. "Våra resultat visar att effekten av syrejoner från Mars atmosfär inte kan försummas. Det är också viktigt att skilja mellan de två sidorna av Phobos:Medan solvinden orsakar vittringen på den sida som vetter bort från Mars, bombardementet från Mars atmosfär dominerar på andra sidan, när solen är avskärmad från Mars.

Dessa överväganden kan snart spela en viktig roll i utvärderingen av riktiga Phobos-prover:Så tidigt som 2024, en rymdfarkost är tänkt att nå Phobos som en del av det japanska rymduppdraget MMX (Martian Moon eXploration) och föra jordprover tillbaka till jorden.