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 rugosa, lo que simplemente no es muy común en un satélite natural. Un nuevo artículo sugiere que esto se debe al hecho de que en realidad no son lunas, sino los restos de una.
Fobos, con solo 22 kilómetros de diámetro, es realmente pequeño, alrededor de 160 veces más pequeño que nuestra luna. Deimos es aún más pequeño, con un diámetro de solo 12 kilómetros. Además, si bien la Luna es bastante esférica, los dos de Marte tienen una forma muy irregular. Podría describirlos con forma de patata con bastante precisión. Para entender por qué, un equipo de investigadores del Instituto de Geofísica de ETH Zurich utilizó simulaciones por computadora para rastrear las órbitas de las lunas en el tiempo.
En un momento, revelaron estas simulaciones, es probable que los dos fueran un solo cuerpo.
Una ruptura cósmica
“Nuestra luna es esencialmente esférica, mientras que las lunas de Marte tienen una forma muy irregular, como patatas”, 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 el equipo comenzó a trabajar 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.
Así que se propusieron simular cómo cambiaron 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 significa que ambos son piezas de un cuerpo original más grande. En la mitología griega, Phobos (miedo) y Deimos (terror) son los hijos gemelos de Ares, el dios de la guerra. Dado que el planeta recibió su nombre del equivalente romano de Ares, Marte, esta historia de origen parece bastante apropiada.
Aún así, he simplificado enormemente el trabajo necesario para alcanzar estos resultados. El equipo tuvo que mejorar lo que sabemos sobre las interacciones entre Marte, Fobos y Deimos. Khan explica que todos estos cuerpos ejercen fuerzas de marea unos sobre otros, 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, sobre todo, las distancias entre ellos”.
Afortunadamente, la misión InSight de la NASA está trabajando arduamente alrededor de Marte, y ETH Zurich suministró la electrónica para el sismómetro de la misión. Con los datos que proporcionó, el equipo perfeccionó nuestros modelos del interior 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 de menos de 2 gramos por centímetro cúbico, son aproximadamente la mitad de las de la Tierra (5,5 gramos por centímetro cúbico, en promedio).
“Hay muchas cavidades dentro de Fobos, que pueden contener agua helada”, dice Amir Khan, científico principal del Instituto de Física de la Universidad de Zúrich y del Instituto de Geofísica de la ETH de Zúrich y coautor del artículo, “y ahí es donde las mareas hacen que se disipe mucha energía”.
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 para una buena medida. Dependiendo de los parámetros exactos introducidos en la simulación, muestra que Phobos y Deimos “nacieron” hace entre 1 y 2,7 mil 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 podríamos tener una estimación mucho mejor en unos pocos años.
En lo que respecta a la luna original, el equipo dice que orbitó Marte a una distancia mayor que Fobos hoy. Deimos, debido a su masa más pequeña, se ha mantenido aproximadamente a la distancia en la que orbitaba esta luna original. Sin embargo, los fobos más masivos se han acercado por las fuerzas de las mareas, y este proceso aún está en curso. Las simulaciones del equipo 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. Calculan que se producirá un impacto en los próximos 40 millones de años más o menos, o que Fobos se descompondrá bajo la tensión de la gravedad de Marte a medida que se acerque.
El artículo “Evidencia dinámica de Phobos y Deimos como restos de un progenitor común alterado” se ha publicado en la revista Nature.
Fuente: ZME Science.
