Nuovi studi su Phobos stanno cercando di far luce sulla sua origine in vista di una missione con recupero di campioni.
Phobos, la luna più interna di Marte, ha a lungo incuriosito gli scienziati planetari, che si sono interrogati a lungo se si tratti di un asteroide catturato o formatosi dai detriti dopo l’impatto di un gigantesco corpo celeste sulla superficie marziana. La chiave per risolvere il mistero risiede principalmente in una migliore comprensione della struttura interna di Phobos, che purtroppo rimane un’incognita nota. Una presentazione tenutasi di recente all’assemblea generale dell’Unione Europea delle Geoscienze (EUGIS) a Vienna ha cercato di affrontare queste questioni modellando lievi variazioni nelle cosiddette osservabili geofisiche di Phobos, in particolare nella zona del cratere Stickney della luna. Il problema principale non è solo di cosa sia fatta Phobos, ma quale tipo di struttura interna possa spiegare simultaneamente tutte le sue caratteristiche. Comprendere questo aspetto è essenziale per distinguere tra diversi scenari di formazione, come la cattura, la formazione da detriti generati da un impatto o un’origine mista più complessa.
L’origine di Phobos
Secondo l’ipotesi dell’impatto gigante, l’impatto che ha formato il cratere Stickney di Phobos, del diametro di 9 km, potrebbe risalire a circa 4,2 miliardi di anni fa. Nell’ipotesi della cattura di un asteroide, l’evento che ha dato origine a Stickney potrebbe essere significativamente più recente, risalente a circa 2,6 miliardi di anni fa. L’evento di Stickney è uno degli eventi più importanti nella storia di Phobos e comprenderlo meglio potrebbe aiutare a chiarirne l’origine.
Le stime attuali suggeriscono un interno poroso con possibile contenuto di ghiaccio d’acqua, osservano Haser e il coautore Thomas Andert in un articolo pubblicato quest’anno. La mappatura dettagliata del campo gravitazionale emerge come un metodo cruciale per affrontare questi interrogativi aperti, motivati dall’ipotesi che l’impatto di Stickney abbia prodotto una zona localizzata di materiale densificato, notano gli autori.
Phobos è piccolo e irregolare, ma non è un semplice “roccio in orbita”, affermano i ricercatori. Ciononostante, con un diametro medio di soli 22,2 km e un periodo orbitale attorno a Marte di sole 7 ore e 39 minuti, Phobos è minuscolo.
La formazione della luna Phobos
La prima teoria suggerisce un impatto gigante su Marte, che avrebbe causato il rimbalzo dei frammenti in orbita, creando un disco di detriti che alla fine avrebbe dato origine alle due lune Deimos e Phobos, scrivono Haser e Andert nel loro articolo pubblicato su MNRAS. Al contrario, le proprietà spettroscopiche e i modelli di cattura degli asteroidi suggeriscono che entrambe le lune abbiano avuto origine da asteroidi e siano state catturate dal campo gravitazionale di Marte, scrivono gli autori.
Il campo gravitazionale
Determinare e comprendere il campo gravitazionale di Phobos è un passo fondamentale per definire meglio il suo interno e, di conseguenza, la sua origine, ha osservato Haser nel suo articolo presentato all’EGU 26. Le stime attuali suggeriscono un interno poroso con possibile presenza di ghiaccio d’acqua e una maggiore concentrazione di massa nella regione equatoriale, ha aggiunto.
Si potrebbe pensare che un impatto del genere avrebbe frantumato Phobos, a meno che non abbia una densità omogenea molto bassa, come una spugna in grado di assorbire un impatto simile, afferma Haser. E in quella zona d’impatto, deve esserci una temperatura molto elevata che ha fuso e compresso la pietra sottostante, aggiunge.
Un cumulo di macerie?
I ricercatori affermano che Phobos si allinea perfettamente con lo scenario dell’asteroide catturato. La sua forma irregolare assomiglia molto a quella di un asteroide ammasso di detriti. Tuttavia, resta difficile collegare il campo gravitazionale, la forma, la densità, le caratteristiche spettrali e l’evoluzione orbitale attuali di Phobos in un quadro geofisico coerente. Allo stesso tempo, la sua forma e la sua vicinanza a Marte rendono l’interpretazione del suo campo gravitazionale e della sua struttura interna piuttosto complessa, afferma.
Nell’articolo, viene analizzato come una massa compressa sotto il cratere Stickney influenzi il segnale gravitazionale, i momenti d’inerzia e l’ampiezza di librazione della piccola luna (in pratica come Phobos oscilla e si muove). L’orbita di Phobos è dinamicamente molto particolare: è molto vicina a Marte, si avvicina lentamente a spirale e alla fine verrà perturbata o impatterà su Marte. Ciò significa che Phobos non è solo una testimonianza del passato, ma anche un sistema geofisico in attiva evoluzione.
Martian Moons Exploration
La prossima missione giapponese MMX (Martian Moons Exploration) per il prelievo di campioni da Phobos, il cui lancio è previsto per la fine del 2026, tenterà di raggiungere un’orbita quasi stabile attorno alla piccola luna. Si tratta di un’impresa ardua perché non esiste un’orbita realmente stabile attorno a Phobos. La sonda principale della missione MMX utilizzerà due meccanismi di campionamento per raccogliere materiale dalla superficie di Phobos. Un campionatore a carotaggio raccoglierà materiale fino a 2 cm di profondità, mentre un campionatore pneumatico (fornito dalla NASA) utilizzerà gas pressurizzato per sollevare il materiale in un contenitore di campionamento.
Tutti i campioni verranno successivamente rispediti sulla Terra entro la metà del 2031 tramite una capsula di rientro progettata per resistere al rientro nella nostra atmosfera.
Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su Universe Today
- Leggi il paper scientifico intitolato “Stickney’s impact on Phobos geophysical observables” pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
