Scienziati del SETI Institute e della Purdue University hanno scoperto che l'unico modo per produrre l'orbita insolitamente inclinata di Deimos è che Marte abbia avuto un anello miliardi di anni fa. Mentre alcuni dei pianeti più massicci del nostro sistema solare hanno anelli giganti e numerose grandi lune, Marte ha solo due piccoli, lune deformi, Fobos e Deimos. Sebbene queste lune siano piccole, le loro orbite peculiari nascondono importanti segreti sul loro passato.

Per molto tempo, gli scienziati credevano che le due lune di Marte, scoperto nel 1877, sono stati catturati asteroidi. Però, poiché le loro orbite sono quasi sullo stesso piano dell'equatore di Marte, che le lune devono essersi formate contemporaneamente a Marte. Ma l'orbita del più piccolo, la luna più lontana Deimos è inclinata di due gradi.

"Il fatto che l'orbita di Deimos non fosse esattamente in piano con l'equatore di Marte era considerato irrilevante, e nessuno si è preoccupato di provare a spiegarlo, " dice l'autore principale Matija Ćuk, un ricercatore presso l'Istituto SETI. "Ma una volta che abbiamo avuto una nuova grande idea e l'abbiamo guardata con occhi nuovi, L'inclinazione orbitale di Deimos ha rivelato il suo grande segreto".

Questa nuova significativa idea è stata avanzata nel 2017 dal coautore di Ćuk David Minton, professore alla Purdue University e il suo studente allora laureato Andrew Hesselbrock. Hesselbrock e Minton notarono che la luna interna di Marte, fobo, sta perdendo altezza poiché la sua minuscola gravità interagisce con l'incombente globo marziano. Prossimamente, in termini astronomici, L'orbita di Phobos scenderà troppo in basso, e la gravità di Marte lo separerà per formare un anello intorno al pianeta. Hesselbrock e Minton hanno proposto che nel corso di miliardi di anni, generazioni di lune marziane sono state distrutte in anelli. Ogni volta, l'anello darebbe poi origine a un nuovo, luna più piccola per ripetere di nuovo il ciclo.

Questa teoria ciclica della luna marziana ha un elemento cruciale che rende possibile l'inclinazione di Deimos:una luna appena nata si allontanerebbe dall'anello e da Marte. Che è nella direzione opposta rispetto alla spirale interna che Phobos sta vivendo a causa delle interazioni gravitazionali con Marte. Una luna in migrazione verso l'esterno appena fuori dagli anelli può incontrare una cosiddetta risonanza orbitale, in cui il periodo orbitale di Deimos è tre volte quello dell'altra luna.

Queste risonanze orbitali sono pignoli ma prevedibili sulla direzione in cui vengono attraversate. Possiamo dire che solo una luna in movimento verso l'esterno avrebbe potuto influenzare fortemente Deimos, il che significa che Marte doveva avere un anello che spingeva la luna interna verso l'esterno. Ćuk e collaboratori deducono che questa luna potrebbe essere stata 20 volte più massiccia di Phobos, e potrebbe essere stato il suo "nonno" esistente poco più di 3 miliardi di anni fa, che è stato seguito da altri due cicli di anelli lunari, con l'ultima luna che è Phobos.

Questa intuizione da una modesta inclinazione dell'orbita di un'umile luna ha alcune conseguenze significative per la nostra comprensione di Marte e delle sue lune. La scoperta della passata risonanza orbitale non fa che confermare la teoria ciclica anello-luna per Marte. Implica che per gran parte della sua storia, Marte possedeva un anello prominente. Mentre Deimos ha miliardi di anni, Ćuk e i suoi collaboratori credono che Phobos sia giovane per quanto riguarda gli oggetti astronomici, formandosi forse solo 200 milioni di anni fa, giusto in tempo per i dinosauri.

Queste teorie potrebbero essere testate seriamente tra qualche anno, poiché l'agenzia spaziale giapponese JAXA prevede di inviare un veicolo spaziale a Phobos nel 2024, che raccoglierebbe campioni dalla superficie della luna e li riporterebbe sulla Terra. Ćuk spera che questo ci dia risposte certe sul torbido passato delle lune marziane:"Faccio calcoli teorici per vivere, e sono buoni, ma farli testare contro il mondo reale di tanto in tanto è ancora meglio."