Marsmond-Phobos erhalten ihre seltsamen Rillen von rollenden Felsbrocken.

Neue Forschungen der Brown University bestätigen die Idee, dass Rillen, die die Oberfläche von Phobos, dem größeren der beiden Mars-Monde, durch rollende Blöcke, die frei von einem riesigen Asteroideneinschlag gesprengt wurden, gebildet wurden.

Die Rillen von Phobos, die auf dem größten Teil der Mondoberfläche sichtbar sind, wurden in den 1970er Jahren erstmals von den NASA-Missionen Mariner und Viking entdeckt.

Im Laufe der Jahre gab es keinen Mangel an Erklärungen für ihre Entstehung.

Einige Planetenforscher haben angenommen, dass große Auswirkungen auf den Mars den nahen Mond mit Rillenschliff überhäuft haben. Andere denken, dass die Schwerkraft des Mars Phobos langsam auseinander reißt, und die Rillen sind Zeichen von Strukturversagen.

Wieder andere Wissenschaftler haben argumentiert, dass es eine Verbindung zwischen den Rillen und dem Aufprall gibt, der einen großen Krater namens Stickney geschaffen hat.

In den 1970er Jahren schlug Professor Lionel Wilson von der University of Lancaster und Professor Jim Head von der Brown University die Idee vor, dass Ejekta – hüpfende, rutschende und rollende Felsbrocken – von Stickney die Rillen geritzt haben könnten.

Für einen Mond von der Größe der winzigen Phobos (17 Meilen, oder 27 km, quer) ist Stickney ein riesiger Krater mit 9 km Durchmesser.

„Die Auswirkungen, die es gebildet hat, hätten Tonnen von riesigen Felsen frei gesprengt, was die Idee des rollenden Felsbrocks völlig plausibel macht“, sagte Ken Ramsley, Forscher am Department of Earth, Environmental and Planetary Sciences und an der School of Engineering der Brown University.

„Aber es gibt auch einige Probleme mit der Idee. Zum Beispiel sind nicht alle Rillen radial von Stickney ausgerichtet, wie man intuitiv erwarten könnte, wenn Stickney ejecta das Schnitzen gemacht hat, und einige Rillen übereinander gelegt sind, was darauf hindeutet, dass einige bereits dort gewesen sein müssen, als überlagerte Rillen erstellt wurden.“

„Wie kann es sein, dass aus einem einzigen Ereignis Grooves zu zwei verschiedenen Zeiten entstehen?“

„Außerdem verlaufen ein paar Rillen durch Stickney selbst, was darauf hindeutet, dass der Krater bereits da gewesen sein muss, als sich die Rillen gebildet haben.“

„Es gibt auch einen Bereich auf Phobos, in dem es überhaupt keine Rillen gibt. Warum sollten all diese rollenden Felsbrocken nur einen bestimmten Bereich überspringen?“

Um diese Fragen zu untersuchen, entwarfen Ramsley und Professor Head Computermodelle, um zu sehen, ob es eine Chance gibt, dass das „rollende Felsbrockenmodell“ diese verwirrenden Muster nachbilden kann.

Diese Modelle simulieren die Pfade der aus Stickney ausgestoßenen Felsbrocken und berücksichtigen dabei die Form und Topographie von Phobos sowie dessen Gravitationsumgebung, Rotation und Umlaufbahn um den Mars.

Die Modelle zeigten, dass die Felsbrocken dazu neigten, sich in parallelen Bahnen auszurichten, was mit den parallelen Rillen, die auf Phobos zu sehen waren, übereinstimmt. Diese Modelle bieten auch eine mögliche Erklärung für einige der anderen, rätselhafteren Groove-Muster.

Die Simulationen zeigen, dass Stickney-Steine aufgrund der geringen Größe und der relativ geringen Schwerkraft von Phobos einfach weiterrollen, anstatt nach einem Kilometer oder so anzuhalten, wie sie es bei einem größeren Körper könnten.

Tatsächlich hätten sich einige Felsbrocken gerollt und sich den ganzen Weg um den kleinen Mond herum gefesselt. Diese Umrundung könnte erklären, warum einige Rillen nicht radial zum Krater ausgerichtet sind. Felsbrocken, die sich über die östliche Hemisphäre von Phobos ausbreiten, erzeugen Rillen, die vom Krater falsch ausgerichtet zu sein scheinen, wenn sie die westliche Hemisphäre erreichen.

Dieses Rund-um-die-Kugel-Rollen erklärt auch, wie einige Rillen übereinander gelegt werden.

Die Modelle zeigen, dass Rillen, die unmittelbar nach dem Aufprall angelegt wurden, Minuten bis Stunden später von Felsbrocken durchquert wurden, die ihre globalen Reisen abschlossen. In einigen Fällen rollten diese weltenbummelnden Felsbrocken den ganzen Weg zurück zu dem Ort, an dem sie begannen – dem Stickney-Krater. Das erklärt, warum Stickney selbst Rillen hat.

Dann gibt es noch einen Bereich, in dem es überhaupt keine Rillen gibt. Dieser Bereich entpuppt sich als ein ziemlich niedriges Gebiet auf Phobos, umgeben von einer höher gelegenen Lippe. Die Simulationen zeigten, dass Felsbrocken auf die Lippe treffen und einen fliegenden Sprung über das Gebiet machen, bevor sie auf der anderen Seite wieder herunterkommen.

„Die Modelle beantworten einige Schlüsselfragen darüber, wie Ejekta von Stickney für die komplizierten Groove-Muster von Phobos verantwortlich gewesen sein könnte“, sagte Ramsley.

„Wir denken, das ist ein ziemlich überzeugender Beweis dafür, dass es dieses rollende Boulder-Modell war, das die meisten, wenn nicht sogar alle Grooves auf Phobos ausmacht.“

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