Il Mars Express dell'ESA ha catturato viste dettagliate del piccolo, Luna sfregiata e dalla forma irregolare Phobos da diverse angolazioni durante un sorvolo unico.

Marte ha due lune:Phobos e la più piccola e lontana Deimos, prende il nome dalle personificazioni mitologiche greche della paura (Phobos, da cui "fobia") e del terrore (Deimos).

Mars Express ha esplorato questo duo da quando ha iniziato ad osservare il Pianeta Rosso nel 2004:ha visto Phobos con gli splendidi anelli di Saturno sullo sfondo, sfiorato la luna ad una distanza di soli 45 km, ha utilizzato la sua fotocamera stereo ad alta risoluzione per scattare immagini a 360 gradi incredibilmente dettagliate di Phobos e della sua superficie intrigantemente segnata, e si è avvicinato a Deimos per produrre una serie di immagini e definire la posizione e i movimenti della luna.

Una nuova sequenza di immagini di Mars Express ora cattura in dettaglio i movimenti e la superficie di Phobos. Il filmato comprende 41 immagini scattate il 17 novembre 2019, quando Phobos ha superato Mars Express a una distanza di 2400 km. Mars Express è attualmente l'unico veicolo spaziale in grado di effettuare incontri ravvicinati con Phobos.

Questa opportunità ha permesso alla navicella spaziale di visualizzare una miriade di caratteristiche sulla superficie lunare. Si possono osservare numerosi crateri da impatto, creato quando il Phobos, lungo 26 km, è stato colpito da piccoli corpi e detriti rocciosi durante i suoi viaggi nello spazio. Il più grande di questi è il cratere Stickney, che si intravede verso il centro dell'inquadratura e misura 10 km di diametro.

Sono visibili anche una serie di segni lineari e solchi che assomigliano a lunghi, solchi profondi o graffi. L'origine di queste caratteristiche è incerta:potrebbero essere state scavate da detriti che rotolavano sulla superficie della luna, o creato come la luna è stata tirata in direzioni diverse dalle forze di marea guidate dal suo pianeta genitore.

La sequenza di immagini mostra Phobos da diverse angolazioni:la luna può essere vista ruotare, e lentamente si schiarisce prima che ricominci a scurirsi. Il leggero movimento su e giù della luna è causato dalla leggera oscillazione di Mars Express, poiché il veicolo spaziale è ruotato dalla sua posizione normale (punta verso Marte) a questa nuova (punta verso Phobos) per acquisire queste immagini.

Questi dati illustrano bene il concetto di angolo di fase:l'angolo tra una sorgente luminosa (in questo caso, il sole) e l'osservatore (Mars Express), come visto dall'oggetto bersaglio stesso (Phobos). L'angolo di fase iniziale è di 17 gradi, scende a quasi 0 gradi a metà (quando Phobos è al massimo della luminosità), e poi sale a 15 gradi entro la fine dell'animazione.

Per ottenere un'immagine mentale di questa traiettoria, si può immaginare Mars Express che osserva Phobos da un lato, muovendosi lentamente per avvicinarsi ad esso, e poi allontanarsi dall'altra parte, disegnando un arco nel cielo tra Phobos e il sole.

Immagini acquisite attraverso una gamma di angoli di fase, come mostrato qui, sono incredibilmente utili per gli scienziati. Diverse ombre vengono proiettate quando la posizione del sole cambia rispetto all'oggetto target:questo illumina ed evidenzia le caratteristiche della superficie e consente il calcolo dell'altezza delle caratteristiche, profondità e sollievo, e rivela molto sulla ruvidezza, porosità e riflettività del materiale di superficie stesso.

Un angolo di fase di zero gradi si verifica quando il sole è direttamente dietro l'osservatore. In questo allineamento, tutta la luce che illumina Phobos colpisce la superficie verticalmente e viene quindi ampiamente riflessa nello spazio, facendo in modo che l'oggetto bersaglio si illumini notevolmente, come si vede nell'animazione, e ombre a scomparire. L'angolo di fase più basso in questa animazione non è esattamente zero, ma 0,92 gradi.

Questa disposizione - del sole, Mars Express e Phobos, dove quest'ultimo viene osservato con un angolo di fase vicino allo zero, è molto raro, e accade solo tre volte l'anno al massimo. Altre possibilità di raggiungere un angolo di fase inferiore a uno non si verificheranno fino ad aprile e settembre 2020 (in quest'ultimo caso, Mars Express può raggiungere un angolo di fase esattamente pari a zero).

Come tale, Mars Express coglie ogni opportunità per vedere questa piccola e intrigante luna da questa angolazione, per far luce sulle sue proprietà, comportamento, possibile origine, caratteristiche orbitali e posizione nello spazio e per sondare il suo potenziale come destinazione di missione.

Phobos potrebbe essere un mondo sconosciuto, ma il fenomeno mostrato nel film è familiare a chiunque abbia visto la luna piena. Per creare una luna piena, il Sole, Terra e Luna si allineano in una linea approssimativamente retta (sebbene, a causa delle inclinazioni orbitali, una formazione esatta è rara, e si traduce in un'eclissi lunare). Qui l'angolo di fase, l'angolo tra la sorgente luminosa (il sole) e l'osservatore sulla superficie della Terra, visto dalla Luna, è zero, proprio come nel film di Phobos. Oggi, 12 dicembre, segna l'ultima luna piena del 2019. Quindi guarda in alto, e pensa alla piccola luna di Marte Phobos.