le due lune di Marte, Fobos e Deimos, hanno sconcertato i ricercatori sin dalla loro scoperta nel 1877. Sono molto piccoli:il diametro di 22 chilometri di Phobos è 160 volte più piccolo di quello della nostra luna, e Deimos è ancora più piccolo, con un diametro di soli 12 chilometri. "La nostra luna è essenzialmente sferica, mentre le lune di Marte hanno una forma molto irregolare, come patate, "dice Amirhossein Bagheri, uno studente di dottorato presso l'Istituto di geofisica dell'ETH di Zurigo, aggiungendo:"Phobos e Deimos sembrano più asteroidi che lune naturali".

Ciò ha portato le persone a sospettare che in realtà potessero essere asteroidi catturati nel campo gravitazionale di Marte. "Ma è lì che sono iniziati i problemi, " dice Bagheri. Ci si aspetterebbe che gli oggetti catturati seguano un'orbita eccentrica attorno al pianeta, e quell'orbita sarebbe ad un'inclinazione casuale. In contraddizione con questa ipotesi, le orbite delle lune marziane sono quasi circolari e si muovono nel piano equatoriale di Marte. Così, qual è la spiegazione per le attuali orbite di Phobos e Deimos? Per risolvere questo problema dinamico, i ricercatori si sono basati su simulazioni al computer.

Calcolare il passato

"L'idea era di tracciare le orbite e i loro cambiamenti nel passato, "dice Amir Khan, un Senior Scientist presso l'Istituto di Fisica dell'Università di Zurigo e l'Istituto di Geofisica presso l'ETH di Zurigo. Come si è scoperto, le orbite di Phobos e Deimos sembravano essersi incrociate in passato. "Ciò significa che le lune erano molto probabilmente nello stesso posto e quindi hanno la stessa origine, "Dice Khan. I ricercatori hanno concluso che un corpo celeste più grande era in orbita attorno a Marte a quei tempi. Questa luna originale è stata probabilmente colpita da un altro corpo e di conseguenza si è disintegrata. "Phobos e Deimos sono i resti di questa luna perduta, "dice Bagheri, chi è l'autore principale dello studio ora pubblicato sulla rivista Astronomia della natura .

Mentre facile da seguire, queste conclusioni hanno richiesto un ampio lavoro preliminare. Primo, i ricercatori hanno dovuto perfezionare la teoria esistente che descrive l'interazione tra le lune e Marte. "Tutti i corpi celesti esercitano l'uno sull'altro forze di marea, " spiega Khan. Queste forze portano a una forma di conversione dell'energia nota come dissipazione, la cui scala dipende dalle dimensioni dei corpi, la loro composizione interna e non ultime le distanze tra loro.

Approfondimenti sull'interno di Marte e delle sue lune

Marte è attualmente esplorato dalla missione InSight della NASA, con il coinvolgimento dell'ETH di Zurigo:l'elettronica per il sismometro della missione, che sta registrando terremoti e possibilmente impatti di meteoriti, sono stati costruiti all'ETH. "Queste registrazioni ci permettono di guardare all'interno del Pianeta Rosso, "Khan dice, "e questi dati vengono utilizzati per vincolare il modello di Marte nei nostri calcoli e la dissipazione che si verifica all'interno del pianeta rosso".

Immagini e misurazioni di altre sonde di Marte hanno suggerito che Phobos e Deimos sono fatti di materiale molto poroso. A meno di 2 grammi per centimetro cubo, la loro densità è molto inferiore alla densità media della Terra, che è 5,5 grammi per centimetro cubo. "Ci sono molte cavità all'interno di Phobos, che potrebbe contenere acqua ghiacciata, " Khan sospetta, "ed è lì che le maree stanno causando la dissipazione di molta energia".

Utilizzando questi risultati e la loro raffinata teoria sugli effetti delle maree, i ricercatori hanno eseguito centinaia di simulazioni al computer per tracciare le orbite delle lune indietro nel tempo fino a raggiungere l'intersezione, il momento in cui sono nati Phobos e Deimos. A seconda della simulazione, questo punto nel tempo si trova tra 1 e 2,7 miliardi di anni nel passato. "L'ora esatta dipende dalle proprietà fisiche di Phobos e Deimos, questo è, quanto sono porosi", afferma Bagheri. Una sonda giapponese il cui lancio è previsto per il 2025 esplorerà Phobos e restituirà campioni sulla Terra. I ricercatori si aspettano che questi campioni forniranno i dettagli necessari sull'interno delle lune marziane che consentiranno calcoli più precisi di la loro origine.

La fine di Phobos

Un'altra cosa che mostrano i loro calcoli è che l'antenato comune di Phobos e Deimos era più lontano da Marte di quanto lo sia Phobos oggi. Mentre il Deimos più piccolo è rimasto nelle vicinanze di dove è nato, le forze di marea stanno facendo avvicinare il più grande Phobos a Marte, e questo processo è in corso, come spiegano i ricercatori. Le loro simulazioni al computer mostrano anche lo sviluppo futuro delle orbite delle lune. Sembra che Deimos si allontanerà da Marte molto lentamente, proprio mentre la nostra luna si sta lentamente allontanando dalla Terra. fobo, però, si schianterà su Marte in meno di 40 milioni di anni o sarà fatto a pezzi dalle forze gravitazionali mentre si avvicina a Marte.