Phobos, la luna di Marte, potrebbe in realtà essere una cometa, o almeno parte di essa, che è stata catturata gravitazionalmente dal Pianeta Rosso molto tempo fa, secondo un nuovo studio che si è basato su foto inedite.
Le misteriose origini di Phobos
Per anni, i ricercatori si sono interrogati sulle origini di Phobos e del suo gemello Deimos. Alcuni hanno teorizzato che le lune siano ex asteroidi attirati dalla gravità di Marte, perché la loro composizione chimica è simile a quella di alcune rocce nella fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove.
I modelli computerizzati che simulano questo processo di cattura non sono stati in grado tuttavia di replicare i percorsi quasi circolari della coppia attorno a Marte.
Un’altra ipotesi ha indicato che un impatto gigantesco, come quello che ha creato la nostra Luna, li abbia strappati dal Pianeta Rosso, ma Phobos ha una composizione chimica diversa da Marte, il che rende improbabile anche questo scenario.
Lo studio
Capire esattamente come è nata Phobos è uno degli obiettivi della missione Martian Moons eXploration (MMX) della Japan Aerospace Exploration Agency, il cui lancio è previsto nel 2026. Sonia Fornasier, Professoressa di astronomia all’Università Paris Cité e autrice principale del nuovo studio, è una scienziata della missione MMX. Mentre lei e altri scienziati analizzavano le immagini per mettere a punto il percorso pianificato della navicella spaziale, Fornasier si è imbattuta in foto inedite.
Scattate da telecamere ad alta risoluzione a bordo della navicella spaziale Mars Express, un orbiter dell’Agenzia spaziale europea (ESA) che studia Marte e le sue lune dal 2003, queste oltre 300 immagini documentano le caratteristiche di Phobos. Questo include il cratere Stickney largo 9 chilometri, il più grande punto di riferimento di Phobos.
Fornasier e i suoi colleghi hanno utilizzato gli scatti per analizzare l’intensità della luce solare riflessa da Phobos da diverse angolazioni. Questa tecnica, chiamata fotometria, ha permesso loro di determinare la quantità di luce riflessa dalla luna marziana quando il Sole è proprio di fronte o ad un angolo sfalsato.
I ricercatori hanno scoperto che la superficie di Phobos non rifletteva la luce in modo uniforme. Alcune regioni, come il bordo nord-orientale del cratere, erano altamente riflettenti. Ma l’analisi del team ha anche mostrato che, nel complesso, la superficie della luna appariva notevolmente più luminosa quando il Sole era direttamente sopra di noi.
Questo fenomeno, chiamato ondata di opposizione, è caratteristico di molti oggetti senz’aria del sistema solare. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che la superficie di Phobos era porosa, come la sabbia. Questo ha portato il team a ipotizzare che la superficie della luna potrebbe essere ricoperta da uno spesso strato di polvere con particelle scanalate, le cui ombre svanivano se illuminate direttamente.
Entrambe queste proprietà sono caratteristiche anche delle comete della famiglia di Giove, che sono comete le cui orbite sono influenzate gravitazionalmente dal pianeta. Tra questi c’è la cometa 67P che la missione Rosetta dell’ESA ha studiato da vicino nel 2016. In effetti, le proprietà fotometriche di Phobos corrispondevano quasi perfettamente a quelle della cometa 67P. Quindi, il team ha concluso che la luna marziana era probabilmente una cometa catturata da Marte stesso.
I risultati dello studio hanno implicazioni anche per Deimos. Fornasier ha notato che se Phobos una volta era una cometa, anche Deimos potrebbe esserlo stata. In effetti, sulla base dello studio, il suo team ha indicato che le due lune potrebbero essere state un tempo unite insieme formando un’unica cometa bilobata che rimase intrappolata e infine divisa dalla gravità di Marte. In altre parole, le lune gemelle del Pianeta Rosso potrebbero in realtà essere due metà di un’unica cometa.
“Se i satelliti marziani sono effettivamente comete catturate, questo implica che le comete potrebbero essere catturate anche da pianeti tellurici terrestri“, ha aggiunto Fornasier. La scienziata ha spiegato che alcune lune di giganti gassosi come Saturno probabilmente hanno avuto origine dalla fascia di Kuiper, la regione a forma di ciambella che avvolge il sistema solare e da cui nascono molte comete. Gli astronomi tuttavia non hanno mai identificato una “luna cometa” per i pianeti terrestri prima d’ora, rendendo Phobos una potenziale novità.
Conclusioni
L’interpretazione della cometa però presenta problemi. Alcuni parametri fotometrici, come la frazione di luce diffusa, non corrispondono a quelli delle comete. In ogni caso, ha evidenziato Fornasier, le simulazioni dinamiche, che considerano i movimenti degli oggetti celesti, inclusi Marte e la sua luna, aiuteranno il team a determinare la probabilità di un simile intrappolamento di comete. Alla fine, però, il programma MMX, che campionerà fisicamente frammenti di Phobos, è probabilmente la migliore speranza di risolvere le oscure origini di questa misteriosa luna.
Il nuovo studio è di prossima pubblicazione sulla rivista Astronomy and Astrophysics e disponibile sul server di prestampa arXiv.
