Phobos là một vệ tinh lớn và nằm sát bề mặt sao Hỏa hơn bất kỳ một vệ tinh nào khác trong hệ mặt trời. Vệ tinh Phobos có vỏ ngoài sần sùi, nhiều vết lõm sâu trên bề mặt và có tỷ lệ kích thước 17:22:18 (theo đơn vị km). Ngoài ra, Phobos còn nằm gần với sao Hỏa hơn vệ tinh nhỏ và giống hệt nó – Deimos, tại độ cao chỉ 6.000km (3.700 miles). Bức ảnh dưới đây được chụp bằng máy ảnh có độ phân giải cao ở trên tàu của trạm vũ trụ quốc tế Mars Express vào tháng 1 năm 2008.
Vệ tinh Phobos
Hình ảnh các rãnh
Tàu vũ trụ bay theo quỹ đạo Viking 1 là một trong những tàu vũ trụ đầu tiên đi đến sao Hỏa. Bức ảnh này được chụp vào ngày 10 tháng 6 năm 1977. Hình ảnh được chụp từ tàu vũ trụ Viking 1 cho thấy toàn bộ những vệt sọc, vết lõm sâu trên bề mặt của vệ tinh Phobos. Các nhà thiên văn học tìm thấy những rãnh dài song song tạo ra những khe nứt sâu hay những "vết rạn dài" bị trọng lực hấp dẫn của sao Hỏa gây ra.
Trên bề mặt xuất hiện những vết lõm sâu
Hình ảnh phía sau của mặt trăng sao Hỏa đã cho thấy một "gia đình thứ hai" của những vết rãnh sâu. Vào ngày 23 tháng 7 năm 2008, máy chụp ảnh độ phân giải cao Stereo Camera trên tàu vũ trụ của Mars Express đã chụp được hình ảnh full-disc có độ phân giải cao nhất về bề mặt của mặt trăng Phobos. Các hình ảnh đó cho thấy rõ hơn những rãnh nhỏ, khó nhận ra và không song song với các đường rãnh thủy triều.
Ảnh hưởng bởi một "vết lõm" lớn
Stickney Crater khổng lồ là đặc trưng lớn nhất trên bề mặt của Phobos, có chiều dài gần 9,5 km (6 miles). Phía dưới Stickney Crater là một "vết lõm" hình mặt trăng kéo dài - trông giống hình dạng của quả bóng bị xì hơi một phần. Bức ảnh màu trên được chụp bằng camera HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) trên tàu Quỹ đạo Trinh sát Sao Hỏa.
Các đường rãnh trên bề mặt Phobos
Các nhà nghiên cứu cho rằng những đường rãnh này không hoàn toàn là do lực hấp dẫn gây ra. Thay vào đó, họ nghĩ rằng đường rãnh này có thể là do các chuỗi tác động nhỏ gây ra lõm. Hơn nữa, những vết lõm nhỏ đó không phải bị tác động bởi các tiểu hành tinh nhỏ hay sao chổi mà có thể là do những mảnh vỡ của sao Hỏa đè lên mặt trăng khi xảy ra các tác động lớn trên chính hành tinh đó.
Mô hình mặt trăng "lõm" trong quỹ đạo
Gần đây, các nhà nghiên cứu tại trường Đại học California ở Santa Cruz đã quyết định thử nghiệm một giả thuyết khác: "Sẽ ra sao nếu những mảnh vỡ đó là nguyên gây ra hàng loạt "hố" nhỏ trên bề mặt của Phobos mà không phải do sao Hỏa". Hình minh họa trên miêu tả rõ trình tự các sự việc xảy ra và các nhà khoa học đã ghi chú thích nguồn gốc hình thành các vết lõm trên mặt trăng sao Hỏa. (Hình minh họa quỹ đạo được vẽ không đúng tỉ lệ)
Dự đoán hình dạng của những vết lõm
Michael Nayak và Erik Asphaug ở trường Đại học California và Santa Cruz đã tiến hành mô phỏng nghiên cứu trên máy tính để xác minh những giả thuyết về nguồn gốc các rãnh Phobos. Hình mô phỏng được thực hiện trên máy tính tạo ra mô hình diễn tả những tác động căn bản hoặc cú va chạm lúc ban đầu gây ra những vết lõm lớn và thổi bụi bẩn vào trong không gian. Kéo theo sau là những tác động thứ hai và tiếp theo đó là những mảnh vụn mặt trăng sẽ quay trở lại bề mặt Phobos. Mô hình một chuỗi những vết lõm ở hình phía bên trái giống với mô hình đã được tiên đoán (bên phải).