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Hoy, el planeta rojo cuenta con dos lunas, Fobos y Deimos. Aunque los descubrimos hace casi dos siglos, su historia seguía siendo un misterio. Ambas lunas son muy pequeñas y de forma tosca, lo que no es muy lunar. Un nuevo artículo sugiere que esto se debe al hecho de que en realidad no son lunas, sino los restos de una.

Una imagen de Fobos tomada por Mars Express HRSC durante un sobrevuelo cercano, 30 de abril de 2017. Créditos de imagen ESA/DLR/FU Berlin/J. Cobarde.

Fobos, con solo 22 kilómetros de diámetro, es realmente pequeño, unas 160 veces más pequeño que nuestra luna. Deimos es aún más pequeño, con un diámetro de solo 12 kilómetros. Además, mientras que la Luna es bastante esférica, ambos Marte tienen una forma muy irregular. Podrías describirlos con forma de patata con bastante precisión. Para entender por qué, un equipo de investigadores del Instituto de Geofísica de ETH Zurich usó simulaciones por computadora para rastrear las órbitas de las lunas a través del tiempo.

En un momento, según revelaron estas simulaciones, los dos eran probablemente un solo cuerpo.

Una ruptura cósmica

Nuestra luna es esencialmente esférica, mientras que las lunas de Marte tienen una forma muy irregular, como papas, dice Amirhossein Bagheri, estudiante de doctorado en el Instituto de Geofísica de ETH Zurich.

Fobos y Deimos se parecen más a asteroides que a lunas naturales.

La primera teoría con la que comenzó a trabajar el equipo es que los dos son, de hecho, asteroides que fueron capturados por el campo de gravedad de Marte en algún momento del pasado. Aún así, esto realmente no funcionó. Los objetos capturados deberían, hasta donde sabemos, tener órbitas excéntricas con inclinaciones aleatorias alrededor de su capturador, pero ni Fobos ni Deimos las tienen. De hecho, tienen órbitas casi circulares en el plano ecuatorial de Marte.

Entonces se dispusieron a simular cómo cambiaban sus órbitas con el tiempo, con la esperanza de llegar al fondo de las cosas. La simulación mostró que si retrocedemos lo suficiente en el tiempo, Fobos y Deimos llegan a compartir la misma órbita. Esto, dice el equipo, probablemente signifique que ambos son piezas de un cuerpo original más grande. En la mitología griega, Fobos (miedo) y Deimos (terror) son los hijos gemelos de Ares, el dios de la guerra. Dado que el planeta lleva el nombre del equivalente romano de Ares Mars, esta historia de origen parece bastante adecuada.

Aún así, he simplificado enormemente el trabajo necesario para alcanzar estos resultados. El equipo tuvo que mejorar lo que sabemos de las interacciones entre Marte, Fobos y Deimos. Khan explica que todos estos cuerpos ejercen fuerzas de marea entre sí, lo que lleva a una forma de conversión de energía conocida como disipación, cuya escala depende del tamaño de los cuerpos, su composición interior y, no menos importante, las distancias entre ellos.

Afortunadamente, la misión InSight de la NASA está trabajando duro en Marte, y ETH Zurich suministró la electrónica para el sismómetro de la misión. Con los datos que proporcionó, el equipo refinó nuestros modelos interiores de Marte, lo que a su vez les permitió mejorar las ecuaciones que describen este proceso de disipación.

Los datos obtenidos de otros instrumentos en otras naves marcianas también sugirieron que ambas lunas estaban hechas de un material muy poroso (y, por lo tanto, liviano). El equipo explica que esto es cierto, sus densidades promedio, ambas por debajo de los 2 gramos por centímetro cúbico, son alrededor de la mitad de la de la Tierra (5,5 gramos por centímetro cúbico, en promedio).

Hay muchas cavidades dentro de Fobos, que podrían contener hielo de agua, dice Amir Khan, científico principal del Instituto de Física de la Universidad de Zúrich y el Instituto de Geofísica de ETH Zúrich y coautor del artículo , y ahí es donde las mareas están provocando que mucha energía se disipe.

Armados con estos datos y sus hallazgos sobre las interacciones de las mareas, refinaron los modelos que sustentan las simulaciones y luego los ejecutaron unos cientos de veces por si acaso. Dependiendo de los parámetros exactos introducidos en la simulación, muestra que Fobos y Deimos nacieron hace entre 1 y 2.700 millones de años. Hasta que sepamos exactamente cuáles son las propiedades físicas de las lunas, especialmente la porosidad y el contenido de agua, este período de tiempo tendrá que ser nuestra mejor estimación. Una misión japonesa cuyo lanzamiento está previsto para 2025 explorará Fobos y devolverá muestras a la Tierra, por lo que es posible que tengamos una estimación mucho mejor en unos pocos años.

En lo que respecta a la luna original, el equipo dice que orbitaba Marte a una distancia mayor que Fobos en la actualidad. Deimos, debido a su masa más pequeña, se ha mantenido aproximadamente a la distancia en la que orbitaba esta luna original. Sin embargo, Fobos, que es más masivo, ha sido atraído por las fuerzas de las mareas, y este proceso aún continúa. Las simulaciones de los equipos muestran que Deimos seguirá alejándose de Marte (al igual que la Luna de la Tierra), mientras que Fobos seguirá avanzando poco a poco hacia la superficie. Estiman que se producirá un impacto en los próximos 40 millones de años, o que Fobos se romperá bajo la tensión de la gravedad de Marte a medida que se acerque.

El artículo Evidencia dinámica de Fobos y Deimos como remanentes de un progenitor común alterado se ha publicado en la revista Nature .

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