Esta imagen compuesta compara el tamaño de las lunas de Marte, visto desde la superficie del planeta rojo, en relación al tamaño que aparece nuestra Luna desde la superficie de la Tierra. Mientras que la Luna de la Tierra es 100 veces más grande que la luna más grande de Marte, Fobos, las lunas marcianas orbitan mucho más cerca de su planeta, haciéndolos parecer relativamente más grandes en el cielo. Deimos, en el extremo izquierdo, y Phobos, junto a ello, se muestran juntos fotografiados por el rover de Marte Curiosity de la NASA el 1 de agosto, 2013. Crédito:NASA / JPL-Caltech / Malin Space Science Systems / Texas A&M University
Los científicos del Southwest Research Institute postulan un violento nacimiento de las diminutas lunas marcianas Fobos y Deimos, pero a una escala mucho menor que el impacto gigante que se cree que dio lugar al sistema Tierra-Luna. Su trabajo muestra que un impacto entre el proto-Marte y un objeto del tamaño de un planeta enano probablemente produjo las dos lunas, como se detalla en un artículo publicado hoy en Avances de la ciencia .
El origen de las pequeñas lunas del planeta rojo se ha debatido durante décadas. La pregunta es si los cuerpos eran asteroides capturados intactos por la gravedad de Marte o si los diminutos satélites se formaron a partir de un disco ecuatorial de escombros. como es más consistente con sus órbitas casi circulares y coplanares. La producción de un disco por un impacto con Marte parecía prometedora, pero los modelos anteriores de este proceso estaban limitados por una baja resolución numérica y técnicas de modelado demasiado simplificadas.
"El nuestro es el primer modelo autoconsistente para identificar el tipo de impacto necesario para conducir a la formación de las dos pequeñas lunas de Marte, "dijo el autor principal, el Dr. Robin Canup, vicepresidente asociado de la División de Ingeniería y Ciencia Espaciales de SwRI. Canup es uno de los principales científicos que utiliza simulaciones hidrodinámicas a gran escala para modelar colisiones a escala planetaria. incluido el modelo predominante de formación Tierra-Luna.
"Un resultado clave del nuevo trabajo es el tamaño del impactador; encontramos que se necesita un impactador grande, similar en tamaño a los asteroides más grandes Vesta y Ceres, en lugar de un impactador gigante, "Canup dijo." El modelo también predice que las dos lunas se derivan principalmente de material que se origina en Marte, por lo que sus composiciones a granel deberían ser similares a las de Marte para la mayoría de los elementos. Sin embargo, el calentamiento de la eyección y la baja velocidad de escape de Marte sugiere que se habría perdido vapor de agua, lo que implica que las lunas estarán secas si se formaron por impacto ".
El nuevo modelo de Marte invoca un impactador mucho más pequeño de lo que se consideró anteriormente. Nuestra Luna puede haberse formado cuando un objeto del tamaño de Marte se estrelló contra la Tierra naciente hace 4.500 millones de años. y los escombros resultantes se fusionaron en el sistema Tierra-Luna. El diámetro de la Tierra es de aproximadamente 8, 000 millas, mientras que el diámetro de Marte es un poco más de 4, 200 millas. La luna tiene poco más de 2, 100 millas de diámetro, aproximadamente una cuarta parte del tamaño de la Tierra.
Si bien se formaron en el mismo período de tiempo, Deimos y Phobos son muy pequeños, con diámetros de solo 7.5 millas y 14 millas respectivamente, y orbitan muy cerca de Marte. El impactador de formación de Fobos-Deimos propuesto tendría entre el tamaño del asteroide Vesta, que tiene un diámetro de 326 millas, y el planeta enano Ceres, que tiene 587 millas de ancho.
"Utilizamos modelos de última generación para demostrar que un impactador del tamaño de Vesta a Ceres puede producir un disco consistente con la formación de las pequeñas lunas de Marte, "dijo el segundo autor del artículo, Dr. Julien Salmon, un científico investigador de SwRI. "Las porciones externas del disco se acumulan en Fobos y Deimos, mientras que las porciones internas del disco se acumulan en lunas más grandes que eventualmente se mueven en espiral hacia adentro y son asimiladas en Marte. Los impactos más grandes defendidos en trabajos anteriores producen discos masivos y lunas interiores más masivas que impiden la supervivencia de lunas diminutas como Fobos y Deimos ".
Simulación de un impacto en Marte que puede producir sus pequeñas lunas, Fobos y Deimos. Crédito:Robin Canup, Instituto de Investigaciones del Suroeste
Estos hallazgos son importantes para la misión Mars Moons eXploration (MMX) de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), que está previsto que se lance en 2024 e incluirá un instrumento proporcionado por la NASA. La nave espacial MMX visitará las dos lunas marcianas, aterrizar en la superficie de Fobos y recolectar una muestra de la superficie que se devolverá a la Tierra en 2029.
"Un objetivo principal de la misión MMX es determinar el origen de las lunas de Marte, y tener un modelo que prediga cuáles serían las composiciones de las lunas si se formaran por impacto proporciona una restricción clave para lograr ese objetivo, "Dijo Canup.
El "Origen de Fobos y Deimos por el impacto de un cuerpo del tamaño de Vesta a Ceres con Marte, "se publica el 18 de abril de 2018, cuestión de Avances de la ciencia .
