Los satélites naturales de Marte, Phobos y Deimos, han sido un misterio desde que se descubrieron por primera vez. Si bien se cree ampliamente que son antiguos asteroides que fueron capturados por la gravedad de Marte, esto sigue sin probarse. Y si bien se sabe que algunas de las características de la superficie de Phobos son el resultado de la gravedad de Marte, el origen de sus surcos lineales y cadenas de cráter (catenas) sigue siendo desconocido.
Pero gracias a un nuevo estudio realizado por Erik Asphaug de la Universidad Estatal de Arizona y Michael Nayak de la Universidad de California, podemos estar más cerca de comprender cómo Phobos obtuvo su superficie "maravillosa". En resumen, creen que la reacreación es la respuesta, donde todo el material que fue expulsado cuando los meteoritos impactaron en la luna finalmente regresó para golpear la superficie nuevamente.
Naturalmente, los misterios de Phobos se extienden más allá de su origen y características superficiales. Por ejemplo, a pesar de ser mucho más masivo que su contraparte Deimos, orbita a Marte a una distancia mucho más cercana (9,300 km en comparación con más de 23,000 km). Sus mediciones de densidad también han indicado que la luna no está compuesta de roca sólida, y se sabe que es significativamente porosa.
Debido a esta proximidad, está sujeto a muchas fuerzas de marea ejercidas por Marte. Esto hace que su interior, una gran parte del cual se cree que consiste en hielo, se flexione y estire. Esta acción, se ha teorizado, es la responsable de los campos de estrés que se han observado en la superficie de la luna.
Sin embargo, esta acción no puede explicar otra característica común en Phobos, que son los patrones de estriación (también conocidos como surcos) que se ejecutan perpendicularmente a los campos de tensión. Estos patrones son esencialmente cadenas de cráteres que típicamente miden 20 km (12 millas) de largo, 100-200 metros (330-660 pies) de ancho y usualmente 30 m (98 pies) de profundidad.
En el pasado, se suponía que estos cráteres eran el resultado del mismo impacto que creó Stickney, el mayor cráter de impacto en Fobos. Sin embargo, el análisis de la Mars Express La misión reveló que los surcos no están relacionados con Stickney. En cambio, se centran en el borde de ataque de Phobos y se desvanecen cuanto más se acerca a su borde de salida.
Por el bien de su estudio, que fue publicado recientemente en Comunicaciones de la naturaleza, Asphaug y Nayak usaron modelos de computadora para simular cómo otros impactos meteóricos podrían haber creado estos patrones de cráter, que teorizaron que se formaron cuando la eyección resultante voló en círculos e impactó la superficie en otros lugares.
Como el Dr. Asphaug le dijo a Space Magazine por correo electrónico, su trabajo fue el resultado de una reunión de mentes que generó una teoría interesante:
"El Dr. Nayak había estado estudiando con el Prof. Francis Nimmo (de UCSC), la idea de que la eyección podría cambiar entre las lunas marcianas. Entonces Mikey y yo nos reunimos para hablar sobre eso, y la posibilidad de que Phobos pudiera barrer su propia eyección. Originalmente, había estado pensando que los eventos sísmicos (provocados por impactos) podrían hacer que Phobos arroje material mareadamente, ya que está dentro del límite de Roche, y que este material se adelgazaría en anillos que Phobos volvería a crear. pero para las catenas prominentes, la respuesta resultó ser mucho más simple (después de muchos cálculos minuciosos): esa eyección del cráter es más rápida que la velocidad de escape de Phobos, pero mucho más lenta que la velocidad orbital de Marte, y gran parte se barre después de varios coorbita alrededor de Marte, formando estos patrones ".
Básicamente, teorizaron que si un meteorito atrapara a Phobos en el lugar correcto, los escombros resultantes podrían haber sido arrojados al espacio y arrastrados más tarde cuando Phobos volteó alrededor de Marte. Aunque Phobos no tiene suficiente gravedad para volver a acumular eyecciones por sí solo, la atracción gravitacional de Marte asegura que todo lo que la luna arroje sea arrastrado a la órbita a su alrededor.
Una vez que estos escombros entren en órbita alrededor de Marte, rodeará el planeta varias veces hasta que finalmente caiga en la trayectoria orbital de Phobos. Cuando eso sucede, Phobos chocará con él, provocando otro impacto que arroja más eyección, lo que hace que todo el proceso se repita.
Al final, Asphaug y Nayak concluyeron que si un impacto golpeaba a Phobos en cierto punto, las colisiones posteriores con los escombros resultantes formarían una cadena de cráteres en patrones discernibles, posiblemente en cuestión de días. Probar esta teoría requirió algunos modelos de computadora en un cráter real.
Utilizando Grildrig (un cráter de 2.6 km cerca del polo norte de Phobos) como punto de referencia, su modelo mostró que la cadena de cráteres resultante era consistente con las cadenas que se han observado en la superficie de Phobos. Y aunque esto sigue siendo una teoría, esta confirmación inicial proporciona una base para pruebas adicionales.
"La prueba principal inicial de la teoría es que los patrones coinciden, ejecta de Grildrig, por ejemplo", dijo Asphaug. "Pero todavía es una teoría. Tiene algunas implicaciones comprobables en las que ahora estamos trabajando ".
Además de ofrecer una explicación plausible de las características de la superficie de Phobos, su estudio también es significativo porque es la primera vez que los cráteres sesquinarios (es decir, los cráteres causados por eyecciones que entraron en órbita alrededor del planeta central) se remontan a sus impactos primarios. .
En el futuro, este tipo de proceso podría ser una forma novedosa de evaluar las características de la superficie de los planetas y otros cuerpos, como las lunas de Júpiter y Saturno. Estos hallazgos también nos ayudarán a aprender más sobre la historia de Phobos, que a su vez ayudará a arrojar luz sobre la historia de Marte.
"[Se] amplía nuestra capacidad para establecer relaciones transversales en Phobos que revelarán la secuencia de la historia geológica", agregó Asphaug. "Dado que la historia geológica de Phobos se esclaviza a la disipación de las mareas de Marte, al aprender la escala temporal de la geología de Phobos aprendemos sobre la estructura interior de Marte "
Y es probable que toda esta información sea útil cuando llegue el momento de que la NASA monte misiones tripuladas en el Planeta Rojo. Uno de los pasos clave en el "Viaje a Marte" propuesto es una misión a Phobos, donde la tripulación, un hábitat de Marte y los vehículos de la misión se desplegarán antes de una misión a la superficie marciana.
Aprender más sobre la estructura interior de Marte es un objetivo compartido por muchas de las futuras misiones de la NASA al planeta, que incluye el InSight Lander de la NASA (programa de lanzamiento en 2018). Se espera que arrojar luz sobre la geología de Marte contribuya en gran medida a explicar cómo el planeta perdió su magnetosfera y, por lo tanto, su atmósfera y agua superficial, hace miles de millones de años.
